Jaula-de-Faraday - Practica sobre la Jaula de Faraday, con fotos PDF

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Practica sobre la Jaula de Faraday, con fotos ...

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Jaula de Faraday Serrano Rivas Eduardo, Alvarez Contreras Ana Gabriela

Resumen Se demostró el principio de la Jaula de Faraday mediante las llamadas entre dos teléfonos móviles y papel aluminio, envolviendo uno de ellos totalmente en el papel, y realizando una llamada desde el teléfono no envuelto al teléfono envuelto, la cual no recibirá por el efecto de la jaula de Faraday. Se comprobó que no se trataba de problemas de conectividad móvil, debido a que se probó en diferentes puntos de la ciudad y el resultado fue el mismo.

Palabras Clave Campo. Conductor.

Introducción El experimento de la jaula de Faraday fue propuesto en 1836 y a su vez es conocida como escudo de Faraday y se toma el horno de microondas como un ejemplo de esta. (1) La jaula de Faraday se trata de una caja metálica la cual protege los campos eléctricos estáticos, eso quiere decir que es empleada para proteger de descargas eléctricas debido a que en su interior el campo eléctrico es nulo. Su funcionamiento eta basado en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático, descrito por la siguiente ecuación: 󰇍 𝑒𝑥𝑡 (2) 𝐹 = 𝑒𝐸 El desplazamiento de cargas existente en el interior hace que en el interior de esta se cree un campo eléctrico de sentido contrario al campo externo. Por lo tanto el campo eléctrico en el interior es nulo. “Debido a que en el interior de la caja no existe campo alguno surge el fenómeno denominado apantallamiento eléctrico, es decir que debido a que no existe ningún campo eléctrico ninguna carga puede atravesar la caja”. (2) Tiene varias aplicaciones como: 

Seguridad contra relámpagos



Protecciones para productos electrónicos



Trajes de protección (1)

A su vez se puede decir que su efecto provoca que el campo magnético de un conductor sea nulo; anulando al mismo tiempo los campos externos, ocurriendo lo mismo que con los campos eléctricos. (3) Se puede definir “onda electromagnética” como la perturbación simultánea de los campos eléctricos y magnéticos existentes en una misma región .Las ondas electromagnéticas son ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Estas ondas están compuestas por una combinación de campos eléctricos y magnéticos que se impulsan a sí mismos, esto es debido a que se trata de una primera consecuencia fundamental del desplazamiento de corriente (4). Las ondas electromagnéticas incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.

Ilustración 1 Representación de una onda electromagnética

Las ondas electromagnéticas son generadas cuando las cargas eléctricas se encuentran aceleradas; es decir que si las cargas se encuentran a una velocidad constante, no se genera una onda, aun con la existencia de un campo eléctrico y un campo magnético. (4) Para el desarrollo de este experimento, se considerará solamente el campo eléctrico de la onda electromagnética.

Desarrollo Experimental Materiales 2 teléfonos celulares Papel aluminio

Procedimiento 1. Primero se comprueba que ambos teléfonos estén en pleno funcionamiento. Para esto se llama de un teléfono celular al otro, comprobando que este reciba la llamada. Durante este paso se procura que el teléfono que vaya a recibir la llamada se encuentre en sonido para que sea más sencillo notar si esta puede ser concretada.

Ilustración 2 Teléfono celular sin cubrir

2. Se cubrirá uno de los dos teléfonos celulares con papel aluminio. El teléfono móvil debe ser cubierto totalmente como si fuera un bocadillo; de manera en la que ninguna parte de este quede descubierta.

Ilustración 3 Teléfono celular cubierto de papel aluminio

3. Se llamara otra vez desde el teléfono no cubierto al que está cubierto, este último no recibe la llamada por el efecto a continuación explicado.

Resultados y Discusión Durante el experimento se observa que en un inicio, la primera vez que se hace la llamada sin que el papel aluminio sea colocado en el otro teléfono, la llamada puede realizarse sin problema alguno, pero posteriormente, al ser colocado el papel aluminio la llamada no es recibida por el segundo teléfono, ya que al envolverlo con papel aluminio, el cual es un material conductor; se observa en efecto de la jaula de Faraday, por lo tanto, el campo eléctrico de la onda electromagnética se mantiene en la superficie del conductor, no alcanza al teléfono, ya que en la región interior del papel aluminio el campo es nulo; ya sea tratándose del campo eléctrico o el magnético. Debido a esto, la llamada no es recibida, haciéndose notar esto debido a que el tono del teléfono móvil no se escucha. El efecto es plenamente observable y basta con envolver al teléfono con una capa de papel aluminio para observar que la llamada no entra. Sin embargo, es mejor que el teléfono se encuentre envuelto en más capas para evitar que el experimento no sea desarrollado de la manera adecuada. Este se desarrolló en varios lugares, tales como la calle, el jardín, el centro histórico, para comprobar que no hubiera falla alguna por problemas de conectividad de las torres de telefonía móvil.

Conclusiones Se pudo observar el efecto de la jaula de Faraday, que dice que el campo en la región interior de un conductor es nulo, ya que el segundo celular no

logra recibir las ondas

electromagnéticas debido a que se encontraba dentro de un conductor, el papel aluminio, que aísla toda la carga hacia su superficie. Al mismo tiempo para cerciorarse de que no se trataba de problemas de conectividad móvil se realizó el experimento en diferentes puntos de la ciudad corroborando que el efecto de la Jaula de Faraday era plenamente observable en cada uno de estos puntos.

Referencias 1. López, Joan. Gigahertz . Gigahertz . [En línea] 2009. [Citado el: 26 de Febrero de 2017.] http://www.gigahertz.es/la_jaula_de_faraday.html. 2. Martín Blas, Teresa y Serrano Fernández, Ana. Electrostática. Conceptos Básicos. [En línea] Universidad Politécnica de Madrid. [Citado el: 26 de Febrero de 2017.] http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/jaula.html. 3. Creative Commons . Jaula de Faraday. 4. Ecuaciones de Maxwell y ondas electromágneticas. [Documento]...