Què és una gàbia de Faraday?

Al 1836, el físic i inventor anglès Michael Faraday va crear un dispositiu especial per protegir els equips de la radiació electromagnètica. Aquest dispositiu és rellevant fins a l'actualitat i, com fins ara, porta el nom d'un científic. Es tracta de la gàbia de Faraday.

Aquest dispositiu és una gàbia de protecció fabricada amb metall altament conductor i, per regla general, posada a terra. El principi de funcionament d’aquest senzill dispositiu també és bastant simple:

Quan un camp elèctric extern actua sobre la cèl·lula, els electrons lliures del metall de la cèl·lula entren en moviment i es carreguen els costats oposats de l'estructura de manera que el seu camp compensi el camp elèctric extern.

Es pot comprovar en un experiment senzill amb dos electroscopis i una gàbia Faraday carregada des d’una font d’alta tensió: un electroscopi unit a la superfície interior d’una gàbia de llautó de Faraday i col·locat al seu interior no mostrarà la presència d’una càrrega elèctrica, i un electroscopi connectat externament es mostrarà.

Un camp magnètic constant, a diferència d’un camp elèctric, penetrarà a la cèl·lula sense cap impediment. No obstant això, atès que el camp elèctric altern que genera el camp magnètic alternatiu està blindat per la cèl·lula, el camp magnètic altern no penetra a la cèl·lula, ja que simplement no té temps per sorgir. Per això, la gàbia de Faraday protegeix el seu espai intern i els objectes que hi ha, no només del camp elèctric, sinó també de l’acció de les ones electromagnètiques externes.

Si atenem les altes freqüències, aleshores les ones electromagnètiques d’alta freqüència (en comparació amb la mida de la cèl·lula de la quadrícula cel·lular) reflectiran parcialment de la cèl·lula, i simplement moriran pel gruix del metall, induint-hi corrents de remolí i, finalment, es dissiparan en la forma de calor.

No obstant això, l'eficiència de la funció de cribratge d'una gàbia de Faraday està associada als següents paràmetres: amb la profunditat de la capa superficial (capa de pell), amb el gruix del metall de la cèl·lula i amb la mida de l'obertura respecte a la longitud d'ona de la radiació externa, a partir de la qual es requereix un blindatge. Per tant, per blindar cables, s’utilitzen gàbies Faraday amb conductors d’una estructura feta de materials ben conductors. La mida de la cèl·lula, per al funcionament efectiu de la gàbia de Faraday, ha de ser necessàriament molt inferior a la longitud d’ona de la radiació filtrada.

Hi podeu trobar tots els tipus de gàbia de Faraday microones. A la porta del microones hi ha una reixeta metàl·lica, les cèl·lules són força petites en comparació amb la longitud d’ona creada pel magnetró. El microones funciona a una freqüència de 2450 MHz, i la longitud d’ona aquí és lleugerament superior als 12 cm, òbviament, la retícula de la porta del microones protegeix fàcilment aquesta radiació, evitant que surti a l’exterior.

El paper de la resta de la cèl·lula al microones el juga la cambra metàl·lica on es troba l’aliment escalfat. Per cert, si poseu un telèfon mòbil al forn de microones (apagat!), Estarà fora de l’àrea de cobertura de la xarxa, ja que les ones mòbils estàndard GSM són fins i tot més llargues que les ones generades pel magnetró de microones.

Hi ha vestits metàl·lics que funcionen amb el principi d’una gàbia de Faraday individual, d’acer inoxidable i fibres de coure. Aquests instal·ladors els fan servir els instal·ladors de les línies elèctriques d’alta tensió, perquè fins i tot una línia desconnectada, de molts quilòmetres de longitud, acumula una quantitat de càrrega estàtica perillosa. Un vestit protegeix una persona de cops elèctrics.

Aquests conjunts de protecció basats en draps de plata protegeixen els electricistes dels efectes nocius del camp electromagnètic de les instal·lacions d’alta tensió, on el component elèctric és molt elevat. Aquests kits, segons els seus fabricants, estan dissenyats per protegir:

• d'exposició a un camp elèctric de freqüència industrial;

• dels efectes del corrent de biaix causat per un camp electromagnètic alternatiu;

• de l’exposició a una radiació electromagnètica intensa derivada d’una descàrrega entre els contactes dels desconnectadors;

• de descàrregues de corrent elèctric en tocar objectes a terra o aïllats, peces d’equips, així com herba i petits arbustos;

• de lesions elèctriques quan s’exposa a tensió induïda o pas.

Els kits creen un espai blindat tancat al voltant del cos d’una persona vestida amb un vestit, excloent qualsevol penetració del camp elèctric al seu interior. Tots els elements dels kits estan fabricats amb materials conductors elèctricament i estan interconnectats per canals de major conductivitat i cables de contacte elèctricament conductors. Gràcies a aquests vestits, el cos humà es contempla, i es garanteix un drenatge segur de corrents de naturalesa electrostàtica o capacitiva.

Amants Tesla bobines També utilitzeu vestits que s’assemblen a gàbies individuals de Faraday. El corrent simplement flueix per la superfície del vestit en peces conductores amb menys resistència, sense causar danys a la persona que participi a l'espectacle.

Com podeu veure, la gàbia de Faraday s’utilitza avui en dia molt. Les instal·lacions elèctriques d’alta tensió es troben tancades a les gàbies de Faraday, les gàbies Faraday s’utilitzen a l’espectacle, finalment, qualsevol producció associada a microones perilloses i altres radiacions electromagnètiques no està completa sense tallers sencers i sales tancades a les gàbies de Faraday.

Esperem que aquest article us sigui útil, i ara enteneu com d’important pot ser un dispositiu d’aspecte senzill que s’assembli a una caixa regular de malla. Al cap i a la fi, la gàbia Faraday en diverses aplicacions no només protegeix una varietat d’equips sensibles als camps elèctrics i a la radiació, sinó que també protegeix la salut de les persones prevenint malalties oncològiques i moltes altres que poden ser causades per l’acció excessiva de la radiació electromagnètica sobre un organisme viu.