汽车遇电缆不停车，法拉第笼效应保安全

汽车遇电缆不停车，法拉第笼效应保安全

近日，一则"小汽车在路上挂到电缆"的事件引起了公众的广泛关注。为什么司机没有选择下车，而是继续驾驶？这背后其实涉及到一个重要的物理原理——法拉第笼效应。

法拉第笼是指由金属或者导电材料构成的封闭空间，以科学家迈克尔·法拉第命名。其原理是当外部电场作用在法拉第笼时，笼体表面的电荷会重新分布，中和外部电场的作用。此时，笼体内部的电场几乎为零，从而保护笼内的空间不受外部电场的影响。

2012年，美国魔术师就曾身着特制的重达十几公斤的金属外衣和头盔，在100万伏的高压电下，成功接受持续电击达72小时，而身体却几乎不受影响。这一壮举正是借助了法拉第笼效应的保护。

汽车的金属车身可以形成一个近似的法拉第笼。当雷电击中汽车时，强大的电流会沿着车身外部的金属表面传导到地面，而不会穿透车身进入车内。即使在汽车内部用手触碰到金属，由于人体与车壳的电势相等，人在车内也是安全的。

这一原理在现代汽车设计中得到了广泛应用。例如，小米SU7汽车的金属车身和三银玻璃对信号的屏蔽作用，就是法拉第笼效应的一个实际应用案例。测试数据显示，全车采用三银玻璃且车身没有大缝隙时，手机通信质量会明显降低，这进一步证明了法拉第笼效应对电磁波的屏蔽作用。

雷电防护

在野外空旷处遭遇雷电天气时，躲在汽车内相对更安全。这是因为汽车的金属车身可以形成一个近似的法拉第笼，当雷电击中汽车时，强大的电流会沿着车身外部的金属表面传导到地面，而不会穿透车身进入车内。

电线触碰

如果遇到汽车刮到电线的情况，其实在车上待着才是安全的。尽管汽车外壳是由金属制成，但是由于法拉第笼效应的存在，车壳为人体提供了一个安全的"场所"。

城市架设的电线大多数都是带电的，有的甚至是高压电缆。高压电缆的电压一般在10kV以上，有的甚至可以达到750kV。人体能够承受的电压一般不超过36V，体内短时间流经5毫安以下的电流一般不会对人体产生大的伤害。但是如果长时间接触电流或者身体潮湿，就会有触电的危险。因此，即使是城市中输送的较低电压（220V），也远超人体承受范围。

微波炉

如果仔细观察微波炉的结构，玻璃门上有一层金属网格，这是干什么用的呢？微波炉主要依靠微波加热食物，其结构中的金属外壳和门上的金属网格共同构成了一个封闭的金属空间，相当于一个法拉第笼。

这种结构设计不仅有助于微波在炉内的传播，提高加热的效率和食物受热的均匀性，更重要的是，金属外壳的电磁屏蔽作用，将微波限制在炉内，可以有效防止微波对人体的潜在伤害。

电梯

电梯是我们日常生活中最常见的法拉第笼，而且还是屏蔽效果比较好的"笼"，我们进入电梯时手机信号弱，"罪魁祸首"也是法拉第笼。电梯的轿厢由金属材质组成，关上门的那一刻起，电梯就相当于是一个封闭的环境，当外界电磁波传来时，轿厢内部的电子就会重新排列，抵消外部电磁波的影响，起到屏蔽的效应。

此外，电梯井大都是钢筋混凝土结构，也相当于是一个大的法拉第笼，阻挡和吸收电磁波。由此可见，置于"笼中笼"内的手机，信号变弱或者消失也没那么难理解了。

生活中的大多数"不理解"都可以用科学的方式解释，遇到紧急情况不要慌，沉着应对，关键时刻能保命。正如本文所讨论的法拉第笼原理，它不仅在特定情况下保护了司机的生命，也是我们理解电气安全的一个重要窗口。通过科学的方法，我们可以更好地理解周围的世界，并在面对潜在的危险时做出正确的决策。