Loading...
Inicio / CIENCIA na RÚA / A gaiola de Faraday

A gaiola de Faraday 2

 

No século XIX moitos institutos galegos dispoñan de gabinetes de física con instrumentacións para experimentar coa electricidade estática. Imos xogar virtualmente cos elementos da fotografía que son respectivamente un péndulo eléctrico, un cilindro para electrizar e unha esfera de Coulomb, patrimonio do IES “Salvador Madariaga” de A Coruña e do “Otero Pedrayo” de Ourense.

artigo Gaiola 01

Se fregamos unha barra de vidro cun trapo de seda electrízase positivamente. Se o achegamos a un péndulo eléctrico observamos que atrae a pequena bola de medula de sabugueiro. Tan axiña fan contacto repélense instantaneamente. Deste xeito tan sinxelo podemos saber se un corpo está cargado.

Ao poñer un corpo cargado nas proximidades dun cilindro de latón oco prodúcese unha electrización por influencia de tal xeito que as cargas sepáranse. Se conectamos o cilindro a terra este queda cargado cun signo contrario ao da fonte eléctrica.

artigo Gaiola 02

Para ver que acontece no interior dun condutor oco emprégase á esfera de Coulomb. Primeiramente esta se electriza, para despois achegar unha barriña de vidro rematada cun anaco metálico nun extremo. Se tocamos o interior da esfera coa barriña e logo a achegamos ao péndulo eléctrico comprobaremos que este non se move. Todo o contrario ao que acontece se facemos contacto co exterior da esfera. Vimos de comprobar que no interior dun condutor non existen cargas eléctricas, estas sempre quedan na superficie.

artigo Gaiola 03

Esta experiencia é moi similar á que fixo en 1755 Benjamin Franklin e as posteriores de Michael Faraday cunha cubeta de xeo. Faraday é unha das grandes figuras da historia da ciencia, un gran experimentalista que nunca tivo formación académica regrada. En 1836 revestiu toda unha habitación de láminas metálicas que someteu a descargas de alta voltaxe. Así e todo un electroscopio indicaba a ausencia de cargas no interior do cuarto. Así nacía a coñecida como gaiola de Faraday.

Dentro dun condutor eléctrico ou caixa de Faraday o noso péndulo eléctrico non se move xa que non “sente” as cargas eléctricas exteriores. Isto é así porque as cargas na superficie do condutor se aliñan de tal forma que anulan o efecto de calquera carga exterior. Faraday deuse conta que esta aliñación da superficie do metal xera un campo eléctrico que anula o campo eléctrico exterior.

artigo Gaiola 04

Un dos cacharros que máis nos gusta en “Éche así” é o noso xerador de Van de Graaff. Non é outra cousa que unha máquina que fai por nós o equivalente a fregar unha barra de vidro para xerar electricidade estática. Iso si, acadando altas diferenzas de potencial. Agora xa sabes por que non hai Van de Graaf ou raio que poida cunha boa gaiola de Faraday.

Cando sometemos unha gaiola de Faraday a un campo electromagnético – como poden ser as ondas de radio – acontece un fenómeno mais complexo, pero análogo, ao que víamos coa electricidade estática. Na superficie do condutor xéranse correntes que crean un campo oposto a onda exterior de tal xeito que o interior da gaiola queda illado electromagneticamente.

Nas nosas casas temos gaiolas de Faraday nos cables USB ou nos cables coaxiais da antena da televisión, estes incorporan un recubrimento metálico rodeando a fío principal para evitar interferencias. Os fornos microondas tamén son gaiolas de Faraday. As gaiolas non teñen que ser láminas, poden ser mallas sempre que os ocos sexan mais pequenos que a lonxitude de onda que queremos evitar. Así, as microondas dos fornos teñen unha lonxitude de onda duns poucos centímetros, por iso non dan pasado a malla metálica que podemos observar na porta dos fornos.

As habitacións onde se realizan resonancias nos hospitais están deseñadas como caixas de Faraday para evitar interferencias de exteriores de radiofrecuencia. E probablemente sen sabelo, os ladróns que empregan bolsas forradas de aluminio para roubar artigos protexidos con tarxetas de radiofrecuencia tamén empregan gaiolas de Faraday.

Fonte ,fotografía e debuxo:

“A noite está varrida da terra, 150 aniversario da utilización da luz eléctrica en Santiago de Compostela por primeira vez en España” Varios Autores (2001) Consello da Cultura Galega.

 

MANUEL VICENTE

Share