Cusca Faraday

Cusca Faraday

Cusca Faraday


Efectul de cusca Faraday sau efectul de ecranare electrostatică şi electromagnetică a fost descoperit şi enunţat în anul 1843 de fizicianul englez Michael Faraday.

În fapt, efectul de cusca Faraday constă în două fenomene tratate separat în teoria câmpurilor electrice respectiv în teoria câmpurilor electromagnetice.

Ecranarea electrostatica


Efectul de ecranare electrostatică al cuştii Faraday constă în dispunerea sarcinii electrice numai pe suprafaţa unui conductor. Nici o sarcină electrică  exterioară nu va afecta electronii din interiorul conductorului.

Extinzând acest fenomen, Faraday a dedus faptul că, orice volum închis într-o suprafaţă conductoare continuă este ecranat electrostatic faţă de sarcinile electrice din exteriorul volumului. Efectul de ecranare electrostatică al cuştii Faraday apare datorită reorientării rapide a sarcinilor electrice de pe suprafaţa conductoare astfel încât, sarcinile de acelaşi semn se resping, anulând câmpul electrostatic din interiorului volumului. Pe baza acestui principiu sunt construite cuştile Faraday destinate protecţiei împotriva descărcărilor electrice (fulgerelor).

Ecranarea electromagnetica


Efectul de ecranare electromagnetică al cuştii Faraday apare datorită legilor electromagnetismului. Orice câmp magnetic produce într-un conductor electric (suprafaţă conductoare) un câmp electric şi viceversa.

O undă electromagnetică este compusă dintr-un  câmp electric şi unul magnetic ce se generează şi se autosusţin reciproc. La întâlnirea unui conductor electric câmpul electromagnetic excită electronii de pe suprafaţa acestuia determinând producerea unui alt câmp electromagnetic în antifază cu cel incident,  având astfel loc anularea celor două câmpuri în volumul închis de  suprafaţa conductoare.

Ecranarea electromagnetică se poate face selectiv funcţie de frecvenţă (vezi aici ce este frecvenţa)  sau de lungimea de undă  (vezi aici ce este lungimea de undă) a radiaţiilor ce se doresc a fi blocate sau lăsate să treacă. Ecranarea electromagnetică se poate face cu o suprafaţă conductoare continuă (în acest caz sunt blocate toate radiaţiile electromagnetice) sau cu o plasă conductoare ale cărei “ochiuri” sunt dimensionate funcţie de lungimile de undă ce se doresc a fi lăsate să treacă.

Cusca Faraday

Cusca Faraday

În general,  o plasă formată din conductori metalici întreţesuţi la un unghi de 90 de grade cu latura unui pătrat format din 4 conductori adiacenţi de lungime L, va lăsa să treacă toate radiaţiile electromagnetice cu lungimea de undă λ < 2xL.

O demonstraţie  simplă a modului în care  funcţionează ecranarea electromagnetică,  este aceea de a “împacheta” un telefon mobil în folie de staniol de genul celei folosite la gătit. Dacă veţi încerca să apelaţi acel număr de telefon, veţi afla că “abonatul este în afara ariei de acoperire a reţelei”.

Efectul de ecranare electrostatică şi electromagnetică al cuştii Faraday este bidirecţional : într-un volum protejat de o suprafaţă conductoare nu vor pătrunde câmpuri electrice sau electromagnetice din exterior. De asemenea, orice câmp electric sau electromagnetic din interiorul unei suprafeţe conductoare închise nu va ieşi din aceasta.

Efectul cuştii Faraday are foarte multe aplicaţii practice :

  • protecţia împotriva descărcărilor electrice;
  • protecţia împotriva impulsului electromagnetic – EMP.
  • protecţia împotriva interceptării radiaţiilor electromagnetice compromiţătoare;
  • protecţia impotriva radiaţiilor electromagnetice parazite;

Pe aceeaşi temă mai puteţi citi pe DespreTot.info şi articolul “Tapet antiradiaţie”.

Mai multe informaţii despre cuşca Faraday puteţi găsi aici.

Comentariile sunt închise.

 DespreTot.info

DespreTot.info utilizează cookies pentru personalizarea conţinutului şi reclamelor. DespreTot.info distribuie către terţi informaţii cu privire la traficul efectuat de utilizatori în scopul îmbunătăţirii experienţei navigării pe site. Continuarea navigării pe acest site presupune acceptarea politicii cookies DespreTot.info.

×