• Cos'è una gabbia di Faraday?
• Storia della gabbia di Faraday
• Come funziona una gabbia di Faraday?
• Come fare una gabbia di Faraday?
• Esempi della gabbia di Faraday

Ti spieghiamo cos'è una gabbia di Faraday, la sua storia, come funziona e come è costruita. Inoltre, esempi dalla vita di tutti i giorni.

Molti tetti funzionano come una gabbia di Faraday per isolare l'interno dall'elettricità.

Cos'è una gabbia di Faraday?

Una gabbia di Faraday è un contenitore rivestito di materiali conduttori di elettricità (come piastre metalliche o reti) che funge da scudo contro gli effetti di a campo elettrico proveniente dall'estero.

Molti elementi che utilizziamo nella vita di tutti i giorni applicano il principio della gabbia di Faraday, ad esempio: cavi, forni a microonde, automobili e aeroplani. La sua forma e dimensione possono variare, così come i materiali con cui è rivestita.

Storia della gabbia di Faraday

Nel 1836 Michael Faraday effettuò gli esperimenti che gli permisero di costruire la gabbia isolante.

La gabbia di Faraday prende il nome dal suo inventore, il fisico britannico Michael Faraday (1791-1867), il quale osservò che un materiale conduttivo esibiva gli effetti di una scarica elettrica solo all'esterno. Ciò sembrava indicare che le cariche sul conduttore fossero distribuite in modo tale da annullare i campi elettrici interni.

Per dimostrarlo, nel 1836, Faraday ricoprì le pareti di una stanza con fogli di alluminio. Utilizzando un generatore elettrostatico, ha applicato scariche di alta voltaggio fuori da detta stanza. E con un elettroscopio (un dispositivo che rileva la presenza di cariche elettriche in un corpo) ha potuto verificare che all'interno della stanza il campo elettrico era nullo.

Grazie a questo ea molti altri esperimenti, Faraday occupa un posto di rilievo tra quegli scienziati che hanno reso possibile la elettricità hanno gli usi pratici che conosciamo oggi.

Come funziona una gabbia di Faraday?

Quando un campo elettrico viene applicato a un contenitore che è stato rivestito con alluminio o rete metallica, il contenitore funziona come un conduttore elettrico polarizzato.

Quando polarizzato, il conduttore si carica positivamente nella direzione in cui si muove il campo elettromagnetico esterno e, allo stesso tempo, si carica negativamente nella direzione opposta, generando un campo elettrico uguale in grandezza ma opposto al campo elettromagnetico che è stato applicato.

La somma di entrambi i campi, all'interno di detto contenitore o gabbia di Faraday, sarà pari a zero. Cioè i materiali conduttivi, in presenza di campi elettrici esterni, ordinano sempre le loro cariche sulla loro superficie in modo tale che il campo elettrico interno sia nullo.

Come fare una gabbia di Faraday?

Avvolgere completamente un telefono in alluminio ne bloccherà il segnale.

Realizzare una gabbia di Faraday è semplice: si tratta solo di racchiudere un certo spazio all'interno di un materiale conduttivo. I materiali necessari sono abbastanza accessibili: schermi metallici, fogli di alluminio, scatole o persino un bidone della spazzatura in acciaio.

Prima di procedere, dobbiamo tenere in considerazione quanto segue:

• Se useremo reti metalliche o griglie (come quelle usate per i pollai), i fori in quel conduttore devono essere più piccoli della lunghezza segnale da bloccare.
• Lo spazio interno deve essere completamente isolato, senza crepe.
• Lo spessore del conduttore da utilizzare dipenderà dalla frequenza da bloccare.

Esistono molti modi per realizzare una gabbia di Faraday, ma con questo semplice esperimento possiamo verificare il suo caratteristico effetto schermante:

• Crea un cilindro con una rete metallica e una piattaforma in alluminio.
• Posizionare una radio sintonizzata sulla piattaforma, quindi montare il cilindro in rete metallica sulla piattaforma. Noterai subito come si interrompe la trasmissione radio. Le onde elettromagnetiche che la radio dovrebbe ricevere vengono interrotte dal posizionamento della rete.
• Prendi due cellulari e verifica che possano effettuare e ricevere chiamate senza difficoltà. Quindi avvolgere uno dei telefoni in un foglio di alluminio. Quando si effettua una chiamata a questo telefono si noterà che il segnale è bloccato.

Esempi della gabbia di Faraday

Il principio secondo il quale funzionano le gabbie di Faraday si può osservare in molti esempi tratti dalla vita quotidiana:

• Quando notiamo che i nostri telefoni cellulari non funzionano in un ascensore o all'interno di un edificio fatto di griglie metalliche, siamo di fronte a una manifestazione del principio della gabbia di Faraday.
• I nostri forni a microonde sono dotati di gabbie di Faraday per evitarne onde fuggire all'estero e avere qualche effetto dannoso sul nostro Salute.
• Le tute speciali degli elettricisti che riparano le linee ad alta tensione.
• Quando si guida un'auto durante un temporale, si consiglia di rimanere all'interno del veicolo, poiché i suoi corpi funzioneranno come una gabbia di Faraday di fronte ai fulmini.
• Lamine o reti metalliche vengono posizionate anche sulle pareti dei laboratori di risonanza magnetica dove vengono eseguite le risonanze magnetiche, per impedire la fuoriuscita delle onde e proteggere la salute degli operatori.
• Gli attacchi informatici hanno generato una fornitura significativa di prodotti per inibire le onde elettromagnetiche inviate da eventuali hacker. Varie Affare Offrono accessori per rendere invisibili i nostri dispositivi nel campo delle connessioni wireless: custodie per chiavi della macchina, zaini, buste, portafogli o cartelle prodotte secondo il principio della gabbia di Faraday.