Jaula de Faraday

Una Jaula de Faraday es cualquier recubrimiento metálico, bien conectado, con la característica de aislar el campo eléctrico. De tal modo las descargas que se producen en el exterior de la jaula no afectan el interior.
El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, anulando el efecto de los campos externos. Esto se debe a que, cuando el conductor sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza de manera que queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud pero opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0.
Se pone de manifiesto en numerosas situaciones cotidianas, por ejemplo, el mal funcionamiento de los teléfonos móviles en el interior de ascensores o edificios con estructura de rejilla de acero.

La jaula de Faraday es una consecuencia de la distribución de cargas eléctricas en la superficie externa de la jaula, la quien bien puede ser como la que se muestra en el video, o un traje metálico (que emplean los trabajadores electricistas), o el chasis de un aparato eléctrico, un una envoltura metálica alrededor de un teléfono celular, el cual no podrá captar señal.




link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=mUWxYesR5Wo




link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=bZwlD-Z0zmE&e

Como vemos en los videos, la jaula "Aisla" a la persona que esta dentro de ella.


Este fenómeno, descubierto por Michael Faraday, tiene una aplicación importante en protección de equipos electrónicos delicados, tales como repetidores de radio y televisión situados en cumbres de montañas y expuestos a las perturbaciones electromagnéticas causadas por las tormentas.



Curiosidades y otras cosas




¿Por qué cuando cae un rayo sobre un automóvil las personas no sufren daño?



Las personas que se encuentran dentro de un recinto cuyas paredes son metálicas -no es necesario que sean totalmente metálicas- no sufren ningún daño por el rayo, que es un chorro de partículas con carga eléctrica (electrones), porque, claro está, el rayo no entra dentro del recinto.

¿Por qué el rayo no entra en el interior? La respuesta es que en el interior no hay campo eléctrico, y si no hay campo eléctrico entonces tampoco puede haber una diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera del recinto, condición necesaria para que una carga eléctrica se desplace. En el caso de los electrones, su movimiento será aquel que los desplace hacia los potenciales crecientes.

¿Qué tiene que ver la ley de Gauss para el campo eléctrico en todo esto? Pues, que de dicha ley se deduce inmediatamente que en el interior de un conductor, aunque éste sea hueco -como en nuestro caso- el valor del campo eléctrico, E, es cero. Veámoslo. Dicha ley dice que el flujo de E, considerado en toda la superficie cerrada que envuelve al recinto es igual a la carga neta encerrada dividida por una constante. Como en el interior del recinto no hay una carga neta apreciable entonces el flujo es cero y se puede deducir, a partir de ello, que el campo eléctrico es también cero.

¿Las ruedas aislantes del vehículo juegan o no un papel importante?

Las ruedas del coche no juegan un papel importante en el hecho de que el rayo no entre o no en el interior del coche y dañe a las personas que allí haya. En todo caso, es preferible que no exista aislamiento entre el coche y el suelo para que no se quede cargado, tras caerle el rayo; con lo que las personas de dentro podrán salir del coche sin peligro de que al poner el pie en el suelo y tocando la estructura del coche reciban una descarga eléctrica.



¿Que efectos produce en las radios si se las envuelve con papel aluminio?





Al envolver el receptor de radio con papel de aluminio, ésta queda en el interior de una superficie metálica cerrada (Jaula de Faraday), es decir, dentro de un conductor eléctrico. Como se ha explicado en la respuesta a otra pregunta de esta sección, el campo eléctrico en el interior de un conductor en equilibrio estático es cero.

Las ondas de radio son ondas electromagnéticas, las cuales son generadas por campos eléctricos y magnéticos variables en el tiempo; ocurre que un campo eléctrico variable genera un campo magnético variable y viceversa; así, van generándose el uno al otro y ello hace que la onda se propague por el espacio. En nuestro caso, la onda electromagnética llega a la superficie metálica que forma el aluminio y, como en su interior el campo eléctrico es cero, la onda, que necesita al campo eléctrico variable para propagarse, no puede existir y, por lo tanto, no puede llegar hasta la antena del aparato receptor de radio.



Fuentes:

http://es.wikipedia.org/wiki/Caja_Faraday
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/rincon.htm
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/pregunta/p-2.htm

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