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Blog de Mercedes González Mas

Jaula de Faraday

La Jaula de Faraday fue descubierta por el científico británico Michael Faraday.

Dicha jaula es una caja o rejilla metálica que forma un recinto capaz de bloquear los campos electromagnéticos.Faraday

La jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo,  en el interior de la caja o rejilla metálica se anulan los efectos de los campos eléctricos externos.

Cuando dicha caja o rejilla se coloca en un campo eléctrico exterior, las cargas positivas se quedan en su posición original, fijas en la red, mientras que los electrones se mueven en sentido contrario al campo eléctrico, y aunque la carga total del conductor es cero, uno de los lados de la caja (en el que se acumulan los electrones) se queda con un exceso de carga negativa, mientras que el otro lado se queda sin electrones (carga positiva). Esto genera un campo eléctrico de igual  magnitud pero opuesto en sentido al campo electromagnético externo, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0, formando una barrera de bloqueo.

Las ondas de radio son ondas electromagnéticas que se reflejan en las superficies conductoras (estas actuancomo si fueran espejos). Las de las emisoras de FM tienen longitudes del orden de unos pocos metros, y las de AM, de unos cientos de metros.jaulaFaraday

Un aparato de radio en funcionamiento deja de sonar al introducirlo en una jaula de malla metálica. Para que suceda lo mismo con un teléfono móvil necesitaríamos una malla mucho más tupida o, mejor aún, envolverlo en papel de aluminio.

Aplicaciones:

– Evitar la salida de las ondas microondas del horno microondas y de esta manera calentar la comida.

Recordar que la frecuencia de calentamiento  de la moléculas de agua se encuentra alrededor de los 2450MHz. Para entender cómo funciona este proceso hay que recordar que las moléculas de agua son bipolares, es decir, que tienen una parte positiva (hidrógeno) y una negativa (oxígeno). Por tanto, al aplicar un campo electromagnético variable (las ondas que el microondas lanza contra el alimento), lo que está sucediendo es que las moléculas de agua se están continuamente reorientando. Este giro se produce a razón de unos 2.450 millones de veces por segundo, lo que hace que las moléculas adquirieran una cantidad de energía considerable que, finalmente, pasa en forma de calor al alimento.horno-microondas Por eso si pones un plato vacío, este probablemente no se calentará. Cabe mencionar que las microondas no calientan por sí mismas el alimento sino que es necesario que estas reboten en las paredes una y otra vez para producir la rotación de las moléculas.

Esta frecuencia puede causar interferencias a las redes Wifi y bluetooth que usan frecuencias parecidas. Para evitar esto se utiliza el efecto Jaula Faraday para que las ondas microondas no salgan al exterior, el horno se recubre de una malla metálica. La longitud de onda en la banda de los 2450MHz es de 12’5cm.

Las ondas se encuentran perfectamente atrapadas dentro del microondas, ya que rebotan en sus paredes metálicas y no son capaces de salir a través del plástico transparente de la puerta. Para que una onda pueda atravesar una abertura, esta debe ser mayor que la longitud de onda de la onda. Y la rejilla que hay en la puerta está formada por orificios un centenar de veces más pequeños que la longitud de onda de las microondas.

–  Dispositivos electrónicos, como teléfonos móviles, dispositivos de audio emplean el principio de jaula de Faraday para evitar interferencias y ruidos entre los altavoces y micrófonos. 

Esta rejilla se utiliza para evitar el ruido molesto de las interferencias entre el teléfono móvil y su altavoz.Rayocoche

El coche forma una jaula de Faraday para proteger a sus ocupantes en caso de que el vehículo sea alcanzado por un rayo.

Si vais un día en vuestro coche y empieza una tormenta,  quedaos  dentro ya que es una perfecta Jaula de Faraday  y no sufriréis ningún daño.  En la imagen podéis observar que el rayo  cae sobre el coche y se descarga por la rueda delantera.

– Uno de los ejemplos más impresionantes de la Jaula de Faraday se dan cuando un rayo cae en un avión.

La razón principal por la que un rayo no es capaz de derribar un avión en vuelo es que el fuselaje de aluminio de la nave actúa como una “jaula de Faraday”.

Impresionante. Como vemos, el avión es una simple Jaula de Faraday a gran escala,  el rayo atraviesa  el avión entra por una punta y sale por otra, pero sin afectar al interior, es decir, a los pasajeros y la maquinaria. La buena aplicación de este sencillo efecto salva miles de vidas.

21 abril 2013 - Posted by | ....BIV-Electromagnet, 2n Batxillerat-Física | , , ,

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