}

Gaiola de Faraday

2001/11/01 Ares, Felix Iturria: Elhuyar aldizkaria

Seguramente algunha vez decatáchesche desta famosa gaiola, pero quizá non sabes moi ben en que consiste. Pois imos facer una gaiola así.

Colle una desas pequenas radios comúns que funcionan con pilas. Acenda a radio, colla una sinal de radio e empezo a escoitala co auricular. A continuación, recoller a radio con papel de aluminio e deixar fóra unicamente os cables dos auriculares. Enseguida descubrirás que a radio xa non se ouve.

Queres saber cal é o motivo. “Por que non se escoita a radio agora?”. Deixouse pasar a resposta ao sinal electromagnético emitida polo emisor porque o papel de aluminio non contén. Non é obrigatorio o aluminio, xa que ocorre o mesmo con calquera bo condutor eléctrico. A caixa que construímos en aluminio é a gaiola de Faraday.

Pero –dirasme– non ten forma de gaiola.

A verdade é que non ten forma de gaiola. Propóñoche outro experimento. Facer uns orificios en papel de aluminio. Quizá agora penses que poderemos pasar o sinal de radio polos orificios e escoitala. Escoita atentamente. Ouves algo? Non, non? A radiación electromagnética non pasa polos orificios.

A radio emite ondas electromagnéticas. Cada radio emite ondas a unha frecuencia determinada. Por exemplo, as radios AM entre 560 kHz e 1.100 kHz e as de tipo FM entre 88 MHz e 104 MHz. Lembrade que “k” significa mil e M o millón. Cando sintoniza a túa radio favorita, elixes una das frecuencias dispoñibles.

O sinal electromagnético está formado por dous campos, o eléctrico e o campo magnético. Tomemos por un momento unicamente o campo eléctrico. A amplitude (número de voltios) desta zona vai oscilando. É dicir, ten diferentes valores. Por exemplo, parte do valor cero, sobe, chega a 1 volt, baixa, volve a cero, faise negativo, chega a -1 voltios, sobe e volve a cero.

Este percorrido 010-10 denomínase ciclo ou Hertz.

Se dicimos que a radio emite a 560 kHz, estamos a dicir que ese sinusoide repítese 560.000 veces por segundo. O sinal de radio viaxa á velocidade da luz. Isto significa que percorre nun segundo 300.000 km. Así que se tomamos 300.000 e dividimos entre 560.000, teremos a lonxitude (en metros) dun ciclo (1 Hz). Esta lonxitude denomínase lonxitude de onda. Paira 560 kHz a lonxitude é de 536 metros.

Se tomamos 88 MHz (FM) o mesmo, veremos que só a lonxitude de onda é de 3,4 metros. Como o buraco que fixemos no noso papel de aluminio é menor que a lonxitude de onda, resúltalle imposible pasar.

Si en lugar de recoller con papel de aluminio introducimos a radio nunha gaiola de ferro, pasa o mesmo e non ouvimos a radio, xa que a distancia entre as barras de ferro é menor que a lonxitude de onda.

Así, coa caixa realizada con barras de ferro conectadas ao chan, Faraday demostrou que a electricidade estática non afecta á que está dentro da gaiola, de aí o nome de “gaiola”.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia