Una gàbia de Faraday és una caixa o una estructura en forma de gàbia de material elèctricament conductor, com ara coure o ferro, que evita que els camps elèctrics estàtics penetrin dins la gàbia. La gàbia de Faraday porta el nom del seu inventor, Michael Faraday.
La gàbia és permeable a camps magnètics estàtics com el camp magnètic terrestre ia camps elèctrics externs. Per aquest motiu, la gàbia de Faraday brinda serveix per protegir de descàrregues elèctriques estàtiques com els raigs en una tempesta elèctrica.
A la pràctica, el terme 'gàbia de Faraday' s'utilitza avui dia principalment per a habitacions que exclouen les ones electromagnètiques. Aquests espais es converteixen en espais morts sense camps electromagnètics.
Com a regla general, una gàbia de Faraday és impermeable a la radiació electromagnètica si la mida de la malla metàl·lica és inferior a una desena part de la longitud d'ona d'aquesta radiació.
Si la longitud d'ona d'una gàbia de Faraday és més gran que la mida de la malla metàl·lica, no serà possible la recepció ni l'emissió de senyals de ràdio dins de la gàbia.
Com funciona la Gàbia de Faraday?
La gàbia de Faraday funciona gràcies a les propietats d'un conductor elèctric en equilibri electrostàtic. En el moment en què un camp elèctric extern entra en contacte amb la gàbia, les càrregues elèctriques positives es queden fixes. Tot i això, els electrons que en un metall són lliures comencen a moure's d'un àtom empesos per la força del camp elèctric.
Els electrons, en tenir càrrega negativa, es mouen en sentit contrari al camp elèctric. Tot i que la càrrega elèctrica total del conductor és nul·la, en un dels costats de la gàbia es concentra un excés de càrrega negativa i el costat oposat queda carregat positivament. Aquest moviment delectrons fa que a linterior de la caixa es creï un camp elèctric de sentit contrari al camp extern.
El resultat dels dos camps elèctrics de sentit contrari fa que a l'interior el camp elèctric sigui nul. A l'interior de la caixa no hi ha camp elèctric i per tant cap càrrega no la pot travessar.
Exemples de la gàbia de Faraday a la vida quotidiana
-
Els forns de microones consisteixen en una caixa metàl·lica, amb una porta transparent a la part frontal on s'ha dipositat una pel·lícula metàl·lica, amb forats per fer-ho transparent. Aquesta estructura forma una gàbia de Faraday per a la radiació de microones. La radiació del microones té una longitud d'ona d'aproximadament 12 centímetres, cosa que resulta massa gran per escapar-se dels forats.
-
L'estructura metàl·lica d'un avió forma una gàbia de Faraday. Per això, si un avió rep l'impacte d'un llamp , els passatgers no perceben cap camp elèctric.
-
L'habitació on es troba un escàner de ressonància magnètica està protegida amb una gàbia de Faraday.
