Quando falamos de Gaiola de Faraday estamos falando de um recipiente coberto por materiais eletricamente condutores. Michael Faraday foi um cientista que teve grandes contribuições para o mundo da ciência. Graças a este cientista, muitos dos elementos que utilizamos no nosso dia a dia para aplicar o princípio da gaiola de Faraday.
Neste artigo, vamos contar tudo o que você precisa saber sobre a gaiola de Faraday, suas características e suas aplicações.
Características principais
Quando falamos sobre a gaiola de Faraday, estamos nos referindo a um recipiente coberto por materiais eletricamente condutores. Esses materiais condutores podem ser placas ou malhas metálicas. O conjunto desses materiais funciona como um escudo contra os efeitos de um campo elétrico vindo de fora. Graças à descoberta de Michael Faraday, muitos dos elementos que usamos na vida cotidiana aplicam o princípio desta gaiola. Alguns dos exemplos de elementos que utilizamos no nosso dia a dia e que seguem este princípio são cabos, carros, aviões e fornos de microondas, entre outros.
A forma e o tamanho dos elementos podem mudar, assim como os materiais com os quais a gaiola de Faraday é revestida. Para entender melhor todas as características da gaiola de Faraday, faremos uma viagem no tempo para entender sua história.
No começo de tudo, Michael Faraday Em 1836 realizou as experiências que lhe permitiram construir esta gaiola isolante. Leva o nome de seu inventor, pois foi ele quem observou que um material condutor apresentava os efeitos de uma descarga elétrica apenas na parte externa. Esse tipo de experimento indicou que as cargas no condutor são capazes de ser distribuídas de forma a cancelar os campos elétricos que ocorrem internamente.
A fim de verificar os efeitos desta descoberta, Faraday cobriu as paredes de uma sala com folhas de alumínio. Ele usou um gerador eletrostático e começou a aplicar choques de alta voltagem na parte externa da sala. Com um eletroscópio, ele foi capaz de verificar se o campo elétrico dentro da sala era zero. Eletroscópio é um dispositivo que nos permite detectar a presença de cargas elétricas dentro de um corpo. Graças a este tipo de dispositivo, um grande número de acidentes no campo da eletricidade pode ser evitado.
Graças ao experimento da gaiola de Faraday e muitos outros, este cientista foi um dos que possibilitou que a eletricidade tivesse usos práticos como os que conhecemos hoje.
Como funciona a gaiola de Faraday
Vamos ver quais são as bases do funcionamento desta gaiola. Quando aplicamos um campo elétrico a um recipiente quase coberto por materiais metálicos, como São malhas de alumínio ou metal, sabemos que o container funciona como um condutor elétrico que é polarizado. Quando este recipiente torna-se polarizado, ele fica carregado com cargas positivas na direção em que o campo eletromagnético externo viaja. Sabemos que, ao mesmo tempo em que tem carga positiva externa, é carga negativa na direção oposta. Desta forma, um campo de igual magnitude é criado, mas na parte oposta ao campo eletromagnético que foi aplicado.
A soma de ambos os campos dentro do referido contêiner e o exterior é igual a zero. Isso ocorre graças ao fato de que os materiais condutores ordenam todas as suas cargas sempre que encontram campos elétricos externos. Dessa forma, conseguem ordenar suas cargas na superfície de forma que o campo interno tenha valor zero.
Como fazer uma gaiola de Faraday
Se você quiser fazer experimentos como o içamento de Michael Faraday, pode tentar fazer você mesmo uma gaiola de Faraday. Por exemplo, podemos embrulhar totalmente um telefone em alumínio. Se fizermos isso, bloquearemos seu sinal completamente. A fabricação deste tipo de gaiola é muito simples. Nós apenas temos que encerrar um certo espaço dentro de um material condutor. Todos os materiais necessários são bastante acessíveis. Podemos usar materiais metálicos como folhas de alumínio, caixas, telas metálicas ou uma lata de lixo de aço.
Antes de prosseguir com a confecção da fauna Faraday devemos levar em consideração algumas coisas:
- Se vamos usar malhas ou grades, os orifícios nesse condutor devem ser menores que o comprimento do sinal a ser bloqueado.
- O espaço interior deve ser totalmente isolado sem a presença de qualquer tipo de fissuras. Existem rachaduras a gaiola de Faraday não ficará completamente isolada.
- A espessura do condutor deve ser usada de acordo com a frequência que você deseja bloquear.
Existem muitas maneiras de fazer uma gaiola de Faraday. Vamos ver quais são as principais etapas para fazer este tipo de gaiola:
- Forma um cilindro composto por malha metálica e plataforma de alumínio.
- Você deve colocar um rádio ligado e sintonizado na plataforma. Posteriormente, monte o cilindro de malha de metal na plataforma. Como você colocou a malha de metal, você deve verificar se o sinal de rádio começa a ficar danificado. Isso significa que as ondas eletromagnéticas que o rádio deve receber são interrompidas pela colocação da malha metálica.
- Use telefones celulares e verifique se eles podem fazer ou receber chamadas. Posteriormente, embrulhe um dos telefones dentro de uma folha de papel alumínio e ao fazer uma chamada deste telefone, você notará que o sinal está bloqueado.
Alguns exemplos
Alguns exemplos da gaiola de Faraday hoje podem ser vistos em vários exemplos da vida cotidiana. Um deles é quando continuamos um elevador ou em um prédio feito de grade de metal. Nesses lugares, nossos telefones celulares não funcionam. Isso também acontece com o microondas. Para evitar que as ondas escapem para o exterior, é feita uma gaiola de Faraday para evitar efeitos nocivos à saúde. Os trajes especiais dos eletricistas também são os mesmos.
Se encontrarmos nosso carro durante uma tempestade elétrica, ficando dentro do veículo estaremos protegidos de raios.
Espero que com essas informações você possa conhecer mais sobre a fauna de Faraday e suas características.