法拉第籠

法拉第籠（Faraday cage）是防止電磁場（EM field）進入或逃脫的金屬外殼。一個理想的法拉第籠由一個未破損的、完美的導電層組成。在實際中這種理想狀態是不能達到的，但是能夠通過使用細網的銅篩來達到。為了達到最佳性能，法拉第籠應直接接地。

法拉第籠（Faraday cage）在必須阻止漂移的電磁場進入的電子實驗室里應用。這在敏感的無線接收設備的測試中非常重要。另外，法拉第籠可以防止由電腦顯示器陰極射線管（CRT）發出的電磁場的逃脫。這些場能夠被中途截取並破譯，這樣黑客在不需要信號線、電纜和攝像設備的情況下就可以遠程實時地看到屏幕上的數據。這種行為被稱為屏幕輻射竊密（van Eck phreaking），它也能被政府官員用於查看罪犯和某些犯罪嫌疑人的計算機使用活動。

表演時先請幾位觀眾進入籠體后關閉籠門，操作員接通電源，用放電桿進行放電演示。這時即使籠內人員將手貼在籠壁上，使放電桿向手指放電，籠內人員不僅不會觸電，而且還可以體驗電子風的清涼感覺。這是因為人體觸電的原因是身體的不同部位存在電位差，強電流通過身體，此時手指雖然接近放電火花，但放電電流是通過 手指前方的金屬網傳入大地，身體並不存在電位差，沒有電流通過，所以沒有觸電的感覺。

高壓帶電作業操作員的防護服就是用金屬絲製成，接觸高壓線時形成等電位，人體不通過電流，起到保護作用。外殼接地的法拉第籠可以有效地隔絕籠體內外的電場和電磁波干擾，這叫做“靜電屏蔽”。許多儀器設備採用接地的金屬外殼可有效地避免殼體內外電場的干擾。由於法拉第籠的電磁屏蔽原理，所以在汽車中的人是不會被雷擊中的，而且在同軸電纜也可以不受干擾的傳播訊號。

導體的外殼對它的內部起到“保護”作用，使它的內部不受外部電場的影響，這種現象稱為靜電屏蔽。

在工程技術中，如果需要屏蔽的區域較大，還可採用金屬屏蔽網，也有良好的屏蔽效果。在電子儀器中，為了免受靜電干擾，常利用接地的儀器金屬外殼作屏蔽裝置。電測量儀器中的某些聯接線的導線絕緣外麵包有一層金屬絲網做為屏蔽。某些用途的電源變壓器中，常在初級繞組與次級繞組之間放置一不閉合的金屬薄片作為屏蔽裝置。

法拉第籠的演示說明了高壓作業人員帶電工作的原理。高壓帶電操作員的防護服是用金屬絲製成的，當接觸高壓線時，形成了等電位，使得作業人員的身體沒有電流通過，起到了很好的保護作用。如汽車就是一個法拉第籠，由於汽車外殼是個大金屬殼，形成了一個等位體，當駕駛員在雷雨天行駛時，車裡的人不用擔心遭到雷擊。

法拉第籠的演示還說明了外殼接地的法拉第籠可有效地隔絕籠體內外電磁波干擾從而起到靜電屏蔽作用。運用這個原理，科學技術人員將許多精密儀器設備的金屬外殼接地，有效地避免了不必要的電磁干擾以及雷電襲擊。20世紀50年代建築物的避雷網就是採用了法拉第籠體系，將建築物四面用金屬接地，形成一個等位體以防備雷擊。但其靜電屏蔽作用有時也會帶來麻煩，如果電梯內沒有中繼器的話，當電梯關上的時候，手機信號會很不好，這就是電梯的屏蔽作用造成的。

需要說明的是，即使住在法拉第籠子里，也不能完全避免電磁輻射。法拉第籠不能屏蔽靜電和低速變化的磁場，比如地磁，在法拉第籠里，指南針照樣能工作，人類不可能完全避免電磁輻射。

美國紐約當地時間2012年10月8日上午，魔術師大衛·布萊恩成功完成為期72小時的高壓電擊表演，其利用的就是法拉第籠的原理。 （大衛·布萊恩穿著27磅(12.2千克)重的金屬盔甲挑戰72小時百萬伏特電擊）

雷電電池過電壓防護

雷電電磁過電壓防護，由上節可知，法拉第籠的基本作用之一就是屏蔽作用，既能屏蔽磁場，也能屏蔽電磁場。對於雷電流，由於電流很大，在法拉第籠的屏蔽層感應很大的雷電流，這時法拉第籠還可起分流和均流的作用，並利用其屏蔽金屬的對稱性，削弱電磁脈衝的干擾。因此，作為防雷設備，法拉第籠可用於雷電電磁脈衝過電壓的防護。

代替避雷針作直擊雷防護

用法拉第籠做避雷針防直擊雷的可能性問題，已為我國電力行業長期運行實踐證明是行之有效的。早在1956年，我國電力行業標準《3～220 kV系統電氣設備過電壓保護導則》就規定：金屬結構屋頂的直擊雷保護，將金屬屋頂接地即可，無須再安裝避雷針(屋頂上有其他設備時的避雷針保護除外)。現在高層建築物的金屬屋頂防直擊雷的應用，就是電力行業應用的推廣技術。

法拉第籠防雷作用的局限性

法拉第籠的防雷作用是很大的。但是，雷電流進入接地裝置所引起的地電位升高的反擊過電壓(IR)對設備和人身的危害，法拉第籠就無法進行防護。從這個意義上說，法拉第籠的防雷作用對高壓輸電線路的防雷幾乎毫無作用。這是因為高壓輸電線路防雷技術的基本原理是建立在雷電流進入接地裝置時所引起的地電位升高的反擊過電壓的防護基礎之上的。