Jaula de Faraday
Una jaula de Faraday o escudo de Faraday es un recinto utilizado para bloquear campos electromagnéticos . Un escudo de Faraday puede estar formado por una cubierta continua de material conductor , o en el caso de una jaula de Faraday, por una malla de dichos materiales. Las jaulas de Faraday llevan el nombre del científico Michael Faraday , quien las inventó en 1836. [1]
Una jaula de Faraday funciona porque un campo eléctrico externo hace que las cargas eléctricas dentro del material conductor de la jaula se distribuyan de modo que cancelen el efecto del campo en el interior de la jaula. Este fenómeno se utiliza para proteger equipos electrónicos sensibles (por ejemplo , receptores de RF ) de interferencias de radiofrecuencia (RFI) externas , a menudo durante las pruebas o la alineación del dispositivo. También se utilizan para proteger a personas y equipos contra corrientes eléctricas reales, como rayos y descargas electrostáticas , ya que la jaula de cerramiento conduce la corriente por el exterior del espacio cerrado y ninguna pasa por el interior.
Las jaulas de Faraday no pueden bloquear campos magnéticos estables o que varían lentamente, como el campo magnético de la Tierra (una brújula seguirá funcionando en el interior). Sin embargo, protegen en gran medida el interior de la radiación electromagnética externa si el conductor es lo suficientemente grueso y los agujeros son significativamente más pequeños que la longitud de onda de la radiación. Por ejemplo, ciertos procedimientos de prueba informática forense de sistemas electrónicos que requieren un entorno libre de interferencias electromagnéticas .se puede llevar a cabo dentro de una habitación protegida. Estos cuartos son espacios que están completamente cerrados por una o más capas de malla metálica fina o chapa perforada. Las capas de metal están conectadas a tierra para disipar cualquier corriente eléctrica generada por campos electromagnéticos externos o internos y, por lo tanto, bloquean una gran cantidad de interferencias electromagnéticas. Véase también blindaje electromagnético . Proporcionan menos atenuación de las transmisiones salientes que las entrantes: pueden bloquear las ondas EMP de los fenómenos naturales de manera muy eficaz, pero un dispositivo de seguimiento, especialmente en las frecuencias más altas, puede penetrar desde el interior de la jaula (p. ej., algunos teléfonos móviles funcionan con varias frecuencias de radio). frecuencias, de modo que mientras una frecuencia no funcione, otra lo hará).
La recepción o transmisión de ondas de radio , una forma de radiación electromagnética , hacia o desde una antena dentro de una jaula de Faraday está muy atenuada o bloqueada por la jaula; sin embargo, una jaula de Faraday tiene una atenuación variable según la forma de onda, la frecuencia o la distancia desde el receptor/transmisor y la potencia del receptor/transmisor. Las transmisiones de frecuencia de campo cercano y alta potencia como HF RFID tienen más probabilidades de penetrar. Las jaulas sólidas generalmente atenúan los campos en un rango más amplio de frecuencias que las jaulas de malla.
En 1836, Michael Faraday observó que el exceso de carga en un conductor cargado residía solo en su exterior y no tenía influencia en nada encerrado dentro de él. Para demostrar este hecho, construyó una habitación revestida con una hoja de metal y permitió que descargas de alto voltaje de un generador electrostático golpearan el exterior de la habitación. Usó un electroscopio para mostrar que no había carga eléctrica presente en el interior de las paredes de la habitación.
Aunque este efecto de jaula se ha atribuido a los famosos experimentos con cubos de hielo de Michael Faraday realizados en 1843, fue Benjamin Franklin en 1755 quien observó el efecto al hacer descender una bola de corcho sin carga suspendida de un hilo de seda a través de una abertura en una lata de metal cargada eléctricamente. En sus palabras, "el corcho no fue atraído hacia el interior de la lata como lo habría sido hacia el exterior, y aunque tocó el fondo, cuando se sacó no se encontró que estuviera electrificado (cargado) por ese toque, como hubiera sido al tocar el exterior. El hecho es singular". Franklin había descubierto el comportamiento de lo que ahora llamamos jaula o escudo de Faraday (basado en los experimentos posteriores de Faraday que duplicaron el corcho y la lata de Franklin). [2]
- Mn–Zn – ferrita magnéticamente blanda
- Al - aluminio metálico
- Cu - cobre metálico
- acero 410 – acero inoxidable magnético
- Fe-Si - acero eléctrico de grano orientado
- Fe–Ni: permalloy de alta permeabilidad (80 % Ni–20 % Fe)