Cuando hablamos de la jaula de Faraday estamos hablando de un contenedor recubierto por materiales conductores de electricidad. Michael Faraday fue un científico que tuvo grandes aportes al mundo de la ciencia. Gracias a este científico, muchos de los elementos que utilizamos en nuestro día a día a aplicar el principio de la jaula de Faraday.
En este artículo vamos a contarte todo lo que debes saber sobre la jaula de Faraday, sus características y sus aplicaciones.
Características principales
Cuando hablamos de la jaula de Faraday estamos refiriéndonos a un contenedor recubierto por materiales conductores de electricidad. Estos materiales conductores pueden llegar a ser planchas o mallas metálicas. El conjunto de estos materiales funciona al igual que un blindaje contra los efectos de un campo eléctrico proveniente del exterior. Gracias al descubrimiento de Michael Faraday, muchos de los elementos que empleamos en la vida cotidiana aplican el principio de esta jaula. Algunos de los ejemplos de elementos que utilizamos en nuestro día a día y que sigue este principio son los cables, automóviles, aviones y hornos microondas, entre otros.
La forma y el tamaño de los elementos pueden llegar a cambiar, así como también los materiales de lo que está recubierta la jaula de Faraday. Para poder entender bien todas las características de la jaula de Faraday vamos a hacer un viaje al pasado para entender su historia.
Al principio de todo, Michael Faraday en el año 1836 realizó los experimentos que le permitieran construir esta jaula aislante. Lleva el nombre de su inventor puesto que fue la persona en observar que un material conductor mostraba los efectos de una descarga eléctrica únicamente en su exterior. Este tipo de experimentos indicó que las cargas del conductor son capaces de distribuirse de tal forma que pueden llegar a cancelar los campos eléctricos que ocurren de forma interna.
Para poder comprobar los efectos de este descubrimiento, Faraday recubrió las paredes de un cuarto con láminas de aluminio. Empleó un generador electroestático y comenzó a aplicar descargas de alto voltaje en el exterior de la habitación. Con un electroscopio pudo comprobar que en el interior del cuarto el campo eléctrico era nulo. Electroscopio es un aparato que nos permite detectar la presencia de cargas eléctricas en el interior de un cuerpo. Gracias a este tipo de aparatos se pueden prevenir gran cantidad de accidentes en el campo de la electricidad.
Gracias al experimento de la jaula de Faraday y otros muchos más, este científico fue uno de los que hicieron posible que la electricidad tenga usos prácticos como los que conocemos hoy día.
Funcionamiento de la jaula de Faraday
Vamos a ver cuáles son las bases del funcionamiento de esta jaula. Cuando aplicamos un campo eléctrico un contenedor casi de recubierto por materiales metálicos como es el aluminio o las mallas metálicas, sabemos que el contenedor funciona como un conductor eléctrico que se polariza. Cuando este contenedor se polarizada queda cargado con cargas positivas en la dirección en la que se desplaza el campo electromagnético externo. Sabemos que, al mismo tiempo que se carga de forma positiva en la parte externa, se carga de forma negativa en el sentido inverso. De esta forma, se crea un campo en igual magnitud pero en la parte opuesta al campo electromagnético que ha sido aplicado.
La suma de ambos campos tanto en el interior de dicha contenedor como el exterior es igual a cero. Esto ocurre gracias a que los materiales conductores ordenan todas sus cargas siempre que se encuentran con campos eléctricos externos. De esta forma, consiguen ordenar sus cargas en la superficie de tal forma que el campo interno tiene un valor de cero.
Cómo hacer una jaula de Faraday
Si quieres probar a realizar experimentos como izado Michael Faraday, puedes intentar hacer por tu cuenta una jaula de Faraday. Por ejemplo, podemos envolver totalmente un teléfono en aluminio. Si esto lo hacemos bloquear hemos su señal por completo. Fabricar este tipo de jaulas es muy simple. Tan sólo debemos encerrar un determinado espacio dentro de un material conductor. Todos los materiales que son necesarios son bastante accesibles. Podemos utilizar materiales metálicos como son papel de aluminio, cajas, mallas metálicas o un cesto de basura de acero.
Antes de proceder a realizar la fauna de Faraday debemos tener en cuenta algunas cosas:
- Si vamos a utilizar mallas o rejillas, los agujeros de ese conductor debe ser más pequeños que la longitud de la señal que se quiera bloquear.
- El espacio interior debe estar completamente aislado sin la presencia de ningún tipo de fisuras. Se existen fisuras no se llegará a aislar por completo la jaula de Faraday.
- El grosor del conductor debe ser usado en función de la frecuente que se quiera bloquear.
Existen muchas maneras de hacer una jaula de Faraday. Vamos a ver cuáles son los pasos principales para elaborar este tipo de jaulas:
- Forma un cilindro compuesto por malla metálica y una plataforma de aluminio.
- Debes colocar sobre la plataforma una radio encendida y sintonizada. Posteriormente, de veras montar sobre la plataforma el cilindro de malla metálica. Conforme lo has puesto la malla metálica, debes comprobar que la señal de la radio comienza a ser perjudicada. Esto quiere decir que las ondas electromagnéticas qué debe recibir la radio son interrumpidas por la colocación de la malla metálica.
- Utiliza los teléfonos celulares y verifica que pueden hacer o recibir llamadas. Posteriormente, envuelve uno de los teléfonos dentro de una lámina de papel de aluminio y al hacer una llamada de este teléfono, notarás que la señal está bloqueada.
Algunos ejemplos
Algunos ejemplos de jaula de Faraday en la actualidad se pueden observar en múltiples ejemplo de la vida cotidiana. Uno de ellos es cuando vamos en un ascensor o en un edificio hecho con rejillas metálicas. En estos lugares, nuestros teléfonos celulares no funcionan. También ocurre con el microondas. Para evitar que las ondas escapen al exterior, se hace una jaula de Faraday para evitar efectos dañinos sobre la salud. Los trajes especiales de los técnicos eléctricos también son iguales.
Si conocimos nuestro automóvil durante una tormenta eléctrica, permaneciendo dentro del vehículo estamos protegidos ante los rayos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre la fauna de Faraday y sus características.