Practica #3: Jaula de Faraday

 

Jaula de Faraday

MICHAEL FARADAY

Nació en Gran Bretaña (Londres) en 1791, al inicio de su vida trabajo como repartidor de periódicos, a los 14 años en una librería, lugar donde se inspiró, a través de la lectura de artículos científicos, los cuales dieron origen a la realización de experimentos; Fue asistente en un laboratorio de química con Sir Humprhry Davy en la Royal Institution lugar donde realizo algunos descubrimientos como el benceno y las primeras reacciones de sustitución orgánica en la que obtuvo compuestos clorados de cadena carbonada a partir de etileno, posteriormente descubrió los campos magnéticos generados por corrientes eléctricas, con esto le permitió desarrollar el primer motor eléctrico, en 1831 investigó acerca de los fenómenos de la inducción electromagnética, en conclusión realizo estudios en el área de electromagnetismo y electroquímica, estableció que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento. En su honor, la unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades (SI) para la capacidad eléctrica es el faradio (f). Un faradio es igual a 96485.3415 Coulomb (C). Murió en el año de 1867.

Jaula de Faraday

Realiza su construcción en el año de 1836. Es una caja metálica cuya finalidad es el de proteger los campos eléctricos estáticos, ya que en su interior el campo es nulo y se utiliza para proteger de descargas eléctricas. Su funcionamiento se basa en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático; la caja metálica se coloca en presencia de un campo eléctrico externo, donde las cargas positivas se quedan en las posiciones de la red, los electrones son libres y comienzan a moverse actuando una fuerza sobre ellos: F=eE_ext, (e) es la carga del electrón (con movimiento en sentido contrario al campo eléctrico), E_ext es la intensidad del campo eléctrico externo.

Cuando las cargas en el interior comienzan a desplazarse, crean un campo eléctrico de sentido contrario al campo externo de la caja; en consecuencia el campo eléctrico resultante en el interior del conductor es nulo, por lo que ninguna carga puede atravesarla. A este fenómeno se le denomina apantallamiento eléctrico y se utiliza para proteger a los dispositivos de cargas eléctricas. Algunos dispositivos, sin estar equipados de una jaula de Faraday actúan como tal, por ejemplo: los ascensores, los coches, los aviones, entre otros; por esta razón se recomienda permanecer en el interior del coche durante una tormenta eléctrica, su carrocería metálica actúa como una jaula de Faraday, lo que significa que en el interior el campo es nulo y lo hace seguro.

La jaula de Faraday se puede utilizar en:

Protecciones para los productos electrónicos: los equipos electrónicos pueden ser blindados y protegidos de los perdidos 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: los linieros regularmente usan trajes de protección que trabajan como jaulas de Faraday para garantizar su seguridad mientras se trabaja con líneas eléctricas de alta tensión. Estos trajes de protegerlos de electrocutarse.

Microondas: se utiliza para calentar los alimentos.

Dispositivos electrónicos: como teléfonos móviles, dispositivos de audio, utilizan la jaula de Faraday para evitar interferencias y ruidos.

En conclusión la Jaula de Faraday es un método usado para bloquear los campos electromagnéticos, cuando se coloca un campo eléctrico en el exterior, las cargas positivas se quedan en su posición original, los electrones se mueven en sentido contrario al campo eléctrico; en uno de los lados de la jaula o caja se queda con exceso de carga negativa, mientras que el otro se queda sin ella.