Gaiola de Faraday

A Gaiola de Faraday serve como um dispositivo que evita e impede que haja entrada de campo elétrico e magnético no interior de uma dada estrutura.

A Gaiola de Faraday é um dos experimentos mais estimulantes da Física. Isso se deve muito ao fato de a mesma funcionar como algo prático de se perceber. Uma vez que sua reprodução como experimento caseiro é simples, encantar-se com sua função não é incomum.

O experimento surgiu nos meados de 1930, quando um físico inglês, Michael Faraday, desenvolveu o dispositivo. A gaiola de Faraday tinha por objetivo impedir entrada de campo eletro-magnético no interior de uma dada superfície. Dessa forma, as estruturas condutoras internas ficariam livres das cargas externas.

Como pode-se imaginar, o batismo do dispositivo se deu pelo nome de seu criador. Uma invenção que teria uma importância imensa, apesar de tão pouco privilegiada. O físico, então, descobriu dois pontos interessantes com sua experiência:

  1. um dado campo elétrico, ao ser aplicado sobre uma superfície, faz com que esta produza cargas opostas ao campo elétrico;
  2. as cargas opostas produzidas de forma opostas acabam criando uma barreira, impedindo a entrada do campo externo no interior;

Assim, para demonstrar a eficácia de seu experimento, Faraday construiu um dispositivo. Este, por sinal, era bombardeado por um gerador de alta tensão. Para comprovar sua descoberta, ele entrou no dispositivo e permaneceu ali dentro, enquanto a alta tensão agia. Provando-se, assim, que a Gaiola de Faraday era um experimento de grande valia para a ciência ao preço de sua vida.

gaiola de faraday
(Imagem: Reprodução)

Qual a aplicação da Gaiola de Faraday?

A Gaiola de Faraday se caracteriza por ser uma barreira que protege um dado interior de campos eletromagnéticos externos indesejados. Sua aplicação prática é vasta, e inúmeros exemplos no cotidiano podem ser notados. O aparelho de micro-ondas, por exemplo, apresenta seu interior revestido de forma apropriada. Esse revestimento possibilita que as ondas eletromagnéticas de aquecimento permaneçam no interior.

Um outro bom exemplo da aplicação da Gaiola de Faraday são os próprios carros. Eles podem ter o funcionamento da gaiola em situações específicas. Permitindo criar barreiras de isolamento, ele impede que campos elétricos ou magnéticos adentrem o interior. Numa situação de tempestade, por exemplo, choques elétricos não invadem o interior do veículo, permitindo segurança.

Criando uma Gaiola de Faraday

Para criar uma Gaiola de Faraday é muito simples. São necessários apenas matérias que se encontram no dia a dia. Confira o passo a passo para criar seu experimento como nos tempos de Michael Faraday:

  • 1 Folha de Papel Alumínio
  • 1 Rádio pequeno

Nesta simulação da Gaiola de Faraday, será necessário que sintonize previamente em uma rádio sem ruídos. Com bom aporte de sinal, perceba a intensidade do mesmo; constante e presente. Em seguida, ao envolver o pequeno rádio com o papel alumínio, note que o sinal vai ficando mais fraco, gradualmente.

Em alguns momentos, inclusive, caso bem vedado, o som passa a ser apenas de ruídos. As ondas de frequência externas diminuem. Impedem, então, que o rádio seja abastecido e assim funcione. Ao desenrolar o rádio, poderá ser notado que o efeito da Gaiola de Faraday cancelará. O rádio voltará, então, a funcionar perfeitamente como antes.

Referências

Fundamentos da Física – David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick

Mateus Bunde
Por Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

Como referenciar este conteúdo

Bunde, Mateus. Gaiola de Faraday. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/gaiola-de-faraday. Acesso em: 30 de July de 2021.

Teste seu conhecimento

01. [UFMT] Indique a aplicação tecnológica do conceito demonstrado por Faraday, na primeira metade do século XIX, na experiência  conhecida como gaiola de Faraday.

a) Isolamento térmico do conteúdo de garrafas térmicas.

b) Atração dos raios em tempestades por pára-raios.

c) Isolamento elétrico promovido pela borracha dos pneus de veículos.

d) Recobrimento com material isolante em cabos utilizados para transporte de energia elétrica.

e) Bloqueio para chamadas de telefone celular em penitenciárias.

 

02. [UEG]  Os recentes motins em presídios brasileiros chamaram a atenção de modo geral para a importância das telecomunicações na operação de estruturas organizacionais. A necessidade de se impossibilitar qualquer tipo de comunicação, no caso de organizações criminosas, tornou-se patente. Embora existam muitos sistemas de comunicação móvel, o foco centrou-se em celulares, em virtude de suas pequenas dimensões físicas e da facilidade de aquisição e uso. Várias propostas foram colocadas para o bloqueio das ondas eletromagnéticas ou de rádio. A primeira delas consiste em envolver o presídio por uma “gaiola de Faraday”, ou seja, “embrulhá-lo” com um material que seja bom condutor de eletricidade ligado à terra. Uma segunda proposta era utilizar um aparelho que gerasse ondas eletromagnéticas na mesma faixa de frequência utilizada pelas operadoras de telefonia móvel. Essas ondas seriam espalhadas por meio de antenas, normalmente instaladas nos muros do presídio.

Acerca das informações contidas no texto acima, julgue a validade das afirmações a seguir.

I. Uma “gaiola de Faraday” é uma blindagem elétrica, ou seja, uma superfície condutora que envolve uma dada região do espaço e que pode, em certas situações, impedir a entrada de perturbações produzidas por campos elétricos e/ou magnéticos externos.

II. A eficiência da “gaiola de Faraday” depende do comprimento de onda das ondas eletromagnéticas da telefonia celular, pois isso definirá as dimensões da malha utilizada em sua construção.

III. A segunda proposta citada no texto é a geração de ondas nas mesmas frequências utilizadas pelas operadoras de telefonia móvel. Com isso, através de interferências destrutivas, compromete-se a comunicação entre a ERB (torre celular ou estação de rádio) e o telefone.

Assinale a alternativa CORRETA:

a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.

b) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras.

c) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.

d) Todas as afirmações são verdadeiras.

01. [E]

02. [D]

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