Jaula y el móvil

Se conoce como jaula de Faraday al efecto por el cual el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, anulando el efecto de los campos externos.

  • Objetivo: Comprobar las propiedades de los cuerpos conductores, frente a los efectos de un campo eléctrico externo.

Materiales

Aparato de radio.

Teléfono móvil.

Rejilla metálica.

Alicates o tijeras para cortar la malla.

Papel de aluminio.

Fundamento científico

Las ondas de radio son ondas electromagnéticas que se reflejan en las superficies conductoras (¡así es como funcionan los espejos metálicos con la luz visible!). Las de las emisoras de FM tienen longitudes del orden de unos pocos metros, y las de AM, de unos pocos cientos de metros.

Desarrollo

Las ondas electromagnéticas son capaces de penetrar muy ligeramente en las superficies conductoras, siempre más cuanto mayor es su longitud de onda. Esa es probablemente una de las razones por las que las rejillas frontales de los microondas siempre están separadas unos centímetros del exterior de la puerta. También podemos investigar cualitativamente este fenómeno con nuestra «jaula de Faraday», que es como se llaman estos dispositivos que sirven para aislar una región de la radiación electromagnética.

Nuestra malla, con huecos del orden de 1 cm, es prácticamente continua para las ondas electromagnéticas, que «solo son capaces de ver» discontinuidades del orden de su longitud de onda o menores. Por eso los hornos de microondas (con longitudes de onda del orden de los 10 cm) necesitan una rejilla metálica mucho más tupida. No es mala idea investigar lo que pasa con los teléfonos móviles GSM, que utilizan microondas de unos 30 cm y están dotados de antenas sensibles y amplificadores de la señal.

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.

Pegar los extremos del rectángulo con silicona o soldarlos con estaño, para obtener un cilindro de malla, el cual será la jaula de Faraday casera

Colocar el cilindro de malla sobre la placa metálica, verificando que los bordes inferiores de la malla toquen la placa.

Se sintoniza una emisora de radio fm y se inserta el dispositivo en el interior de la jaula de Faraday. Se podrán realizar pruebas para ver cómo afecta la jaula a la recepción de señal de la radio.

Coaxial

Coaxial

APLICACIONES:

  • Ciertos cables utilizados en telecomunicaciones, como el coaxial, emplean un blindaje metálico para proteger al conductor interno del ruido eléctrico.
  • El hecho de que la carga en un conductor solo se distribuya en su superficie provee protección frente a la presencia de cargas grandes y potencialmente letales. Es así que permanecer en el interior de un auto ofrece protección del impacto de un rayo, al no penetrar la carga al interior del vehículo.
  • Seguridad contra relámpagos: Coches y actúan como jaulas de Faraday aviones / escudos para proteger a las personas cuando el vehículo es golpeado por un rayo. La caja protege el interior del vehículo de la, los campos eléctricos fuertes de la iluminación.

APLICACIONES.

-Microondas: las microondas dentro del horno se encuentran atrapados y se utiliza con el fin de cocinar en un horno de microondas, donde la cubierta metálica del horno de microondas actúa como una jaula de Faraday.

-Protecciones para los productos electrónicos: los equipos electrónicos pueden ser blindados y protegidos de la perdida campos electromagnéticos mediante el uso de cables coaxiales que contienen una capa conductora que actúa como una jaula de Faraday.

-Trajes de protección para los linieros: linieros suelen llevar trajes de protección que actúan como jaulas de Faraday para garantizar su seguridad mientras se trabaja con líneas eléctricas de alta tensión. Estos trajes de protegerlos de electrocutarse.

- Evitar Ruido Molesto de la Interferencia de Celular y Parlante

- Dejar sin señal: (Celulares, Módems, Etc.)

-Evitar interferencia entre parlantes y una frecuencia de radio.


CONCLUSIONES:

Después de realizar el experimento de la jaula de Faraday se puede concluir lo siguiente:

Primero que todo dentro de la jaula de Faraday el fenómeno de campo eléctrico es nulo, por lo cual todos los campos como las ondas que nos rodean no ingresan dentro de esta.

Este fenómeno físico se vio visible dentro de nuestro experimento en el cual un conductor hueco no genera ningún campo en su interior por lo cual la radio dentro de este, dejo de transmitir la frecuencia. De esto se puede deducir que el campo electromagnético, aunque invisible, esta alrededor de nuestras vidas, todo a nuestro alrededor esta lleno de distintos campos.

También se puede deducir que el efecto de la jaula de Faraday no solo se ve en la experimentación, ya que un ejemplo muy cotidiano de esto es un ascensor, donde las paredes hechas de metal, permiten la entrada de débiles campos, por lo cual los celulares no tienen mucha señal dentro de estos.

De acuerdo con todo esto es visible que los fenómenos físicos no solo se dan en un laboratorio, se da en nuestra vida , en todo el planeta, y mucho mas los electromagnéticos de los cuales ya estamos rodeados con toda la tecnología que sale día a día.


Jaula de Faraday II

Construcción de una jaula de Faraday e investigar que ondas electromagnéticas son las que pueden atravesarla y su funcionamiento.

Palabras clave

– Electrones – Potencia – Campo Eléctrico – Ondas Electromagnéticas

Material

– Un trozo de tela metálica de cuadrado pequeño (0.2 cm)

– Grapadora – Tijeras

– Barrita de cola – Clip grande

– Teléfono móvil

Procedimiento.

Se trata de construir una jaula de Faraday, que detenga las ondas electromagnéticas de frecuencia de las ondas de móviles, de manera que si introducimos un teléfono móvil en el interior de la jaula, podremos comprobar que las ondas de teléfono no entran dentro de la jaula, y si intentamos llamar o mirar la cobertura que tiene el teléfono veremos que el teléfono no tiene nada de cobertura, pese a que el mismo todavía sigue funcionando y encendido. En cuanto saquemos el teléfono de la jaula, a los pocos minutos, éste recupera la cobertura.

Para la construcción cogemos un trozo de tela metálica y la cortamos para hacer una bolsita donde quepa el teléfono anchamente. Después tejemos la tela con grapas para hacer la bolsita, dejando una apertura por un lado, para introducir el teléfono.

Podemos reforzar los laterales con cola de secado rápido, para evitar que nos pinchemos con los alambres de la tela. De manera que primero comprobaremos que tiene cobertura el teléfono, después lo meteremos en la bolsita, cerraremos con un clip, y comprobaremos que ya no tiene cobertura. Si sacamos otra vez el teléfono la cobertura se recupera.