Sippert, Tiago A. S.

Gaiola de Faraday

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A Gaiola  de Faraday,  nada  mais  é,  do que uma blindagem elétrica. Resumindo, seria uma superfície condutora que envolve e delimita uma região do   espaço,   impedindo   em   certas   situações   a   entrada  de   perturbações produzidas por campos elétricos ou eletromagnéticos externos.

A blindagem é feita com um material condutor, que funciona impedindo a entrada de campos eletrostáticos ou eletromagnéticos de onda que  sejam superiores  ao  tamanho da malha.  Quanto mais  o comprimento da onda  se aproximar do tamanho da malha, a blindagem vai deixando de ser eficaz.

Alguns  dos  princípios   eletromagnéticos   envolvidos   estão nas   leis  de Faraday:
1ª   lei   de   Faraday   -  Nos   condutores   em  equilíbrio   a   eletricidade   é distribuída   apenas   na superfície   externa;   no   seu   interior   não   há   traço   de eletricidade.
2ª lei de Faraday – No equilíbrio elétrico a força elétrica no interior dos condutores   completamente  fechados   e  desprovidos  de   corpos   eletrizados   é nula.

A  gaiola   de   Faraday   produz   uma   “blindagem  eletrostática”   pois   o campo   elétrico   externo produz   uma   redistribuição   dos   elétrons   livres   do condutor,   resultando   no  acúmulo   de   cargas negativas   sobre   uma   parte   da superfície e cargas positivas sobre outra parte. Isto produz um campo elétrico que se superpõe ao campo inicial, de tal modo que o campo total é igual a zero em todos os pontos da gaiola, produzindo também uma alteração da forma das linhas de campo nas vizinhanças da caixa.

Aplicações
Ela serve para proteger instrumentos   e   aparelhos  de  grande   sensibilidade,  garantir   a   segurança   de instalações perigosas como locais de preparação de explosivos, é usada como proteção   de   edifícios  contra   descargas   atmosféricas.   Também   outras aplicações são: o gabinete de um computador, um forno de microondas, um carro, um avião.
Alguns exemplos em que há gaiolas de  faraday,  não são propositais.
Pode-se  dizer   isto dando o  exemplo de   túneis,   feitos  para   a  passagem de rodovias:  o  celular   é  um  aparelho que   funciona   com dificuldade,  ou nem chega a funcionar no interior de um túnel, pois as ondas não conseguem passar pela malha metálica aplicada entre o concreto para a sustentação.
Uma aplicação mais prática é o uso de para-raios  em edifícios.  São formados   por   uma   ligação  metálica   de   cobre   ou   alumínio   que   liga   a extremidade superior de um edíficio,  (formando a gaiola de faraday),  e aos condutores   enterrados   no   solo,   dissipando   a   descarga   e   desviando-a   de possíveis alvos.
Outra aplicação prática é o  forno microondas,  que  também  funciona como uma gaiola de faraday. Ele não deixa sair as microondas que esquentam os   alimentos,   pois   tem  as   suas   superfícies  metálicas,   e  na   porta,   onde geralmente há um vidro para observar os alimentos, há uma malha metálica que no conjunto total com as outras paredes, impede a passagem das ondas.

Curiosidades
Dizem os historiadores que, quando Faraday revelou a sua descoberta à comunidade científica da época, os seus colegas zombaram da sua teoria.  Faraday acabara de se tornar pai de um saudável bebe. Para provar as suas  convicções,  ele pegou no seu  filho e,  cobrindo-lhe os olhos com um pano escuro,  colocou-o dentro de uma gaiola metálica.  Diante das  autoridades  científicas,  Faraday   ligou   um  autotransformador,  cujo   secundário   estava próximo da gaiola aterrada.
Após elevar a tensão para milhares de Volts, várias descargas (raios)  atingiram a gaiola. Quando o transformador foi desligado, retirou o seu filho ileso da gaiola,  para espanto de  todos.  O princípio de Faraday é utilizado tanto para alta quanto para baixa tensão.

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Tagged : fisica, isolamento

Comments (5) | setembro 17th, 2008