jaula defaraday es el nombre que se le da a una carcasa que está hecha de material conductor y se utiliza para proteger su interior de interferencias yelectromagnético externo. Surgió como un experimento científico, desarrollado por el físico inglés Michael Faraday en el año 1836, y todavía se usa hoy para proteger Circuitos electricos sensible a la incidencia de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias.
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Cómo funciona la jaula de Faraday
La jaula de Faraday no es más que un aplicación tecnológica de un fenómeno conocido como escudo electrostático. Este fenómeno solo ocurre en materiales conductores (metales), como hierro, plata y cobre, que son caracterizado por tener una gran cantidad de electrones libres, capaces de moverse libremente a lo largo del conductor.
Debido a la gran movilidad que tienen, el cargos electricos de materiales conductores prefieren extenderse por la superficie de los metales. Imagine el caso en el que se colocan una gran cantidad de electrones en el centro de un conductor: la repulsión entre ellos haría que se alejaran rápidamente del centro lo más posible. Una vez distribuidas, las cargas hacen que toda la superficie del conductor tenga el mismo valor de
Tensión eléctrica, dando lugar a un superficie equipotencial.
Dado que, en los conductores, todas las cargas se distribuyen en su superficie, O campo eléctrico por dentro se vuelve nulo y como consecuencia, no hay diferencia de potencial eléctrico dentro de estos materiales. Tal comportamiento asegura que cualquier cuerpo que quede dentro de un conductor cerrado estará libre de la influencia de campos eléctricos externos, por intensos que sean.
Cuando un campo eléctrico externo se dirige a una jaula de Faraday, los electrones de la jaula se reorganizan para que el campo eléctrico dentro de la jaula permanezca nulo. De esta forma, con estos dispositivos, es posible prevenir la ocurrencia de una descarga eléctrica o incluso la incidencia de una onda electromagnética.
Lo mismo ocurre con la incidencia de ondas electromagnéticas. En este caso, el espacio entre los "agujeros" de la jaula debe tener dimensiones cercanas a la longitud del onda electromagnética que quieres prohibir.
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Aplicaciones de la jaula de Faraday
Existe una gran cantidad de aplicaciones tecnológicas que hacen uso del principio utilizado en la jaula de Faraday. Estos dispositivos suelen ser sensibles a los campos eléctricos y campos magnéticos y, por tanto, se recubren con placas o mallas metálicas.
Echa un vistazo a algunos ejemplos de dispositivos que hacen uso de una jaula de Faraday para funcionar correctamente:
discos duros (HD);
fuentes de voltaje;
Pararrayos de Faraday;
ropa protectora;
Horno de microondas.
Así como la jaula de Faraday se puede usar para bloquear la entrada de interferencias, también se puede usar para bloquear la salida de ondas electromagnéticas, como en el caso de Horno de microondas. Además, vehículos como automóviles y aviones también funcionan como jaulas de Faraday, protegiendo a los pasajeros en el interior de las descargas eléctricas provenientes del exterior.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm