Gaiola de Faraday

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Um campo elétrico externo faz com que as cargas se rearranjem, cancelando o campo interno.

Gaiola de Faraday foi um experimento conduzido por Michael Faraday para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui campo elétrico nulo em seu interior dado que as cargas se distribuem de forma homogênea na parte mais externa da superfície condutora (o que é fácil de provar com a Lei de Gauss), como exemplo podemos citar o Gerador de Van de Graaff.

No experimento de Faraday foi utilizada uma gaiola metálica, que colocou um isolante e uma cadeira de madeira e sentou-se, deu-se uma descarga elétrica,e nada aconteceu a ele, e provou que um corpo dentro da gaiola poderia permanecer lá, isolado e sem levar nenhuma descarga elétrica pois os elétrons se distribuem em sua parte exterior da superfície.

Gaiola de Faraday no FISL 14 (2013).

Normalmente hoje em dia são utilizadas pela banda "ARC ATTACK" dos Estados Unidos, para poderem ficar entre as descargas de alta tensão geradas pelas grandes bobinas de Tesla, sem nenhum dano ou queimadura. A gaiola de Faraday também é muito aplicada em equipamentos eletrônicos para evitar interferências eletromagnéticas.

Quando objetos condutores em forma de barra possuem uma carga líquida, por exemplo, estas buscarão as extremidades opostas, devido à repulsão eletrostática entre cargas de mesmo sinal. Isto ocorre devido à tendência natural de cargas elétricas de mesmo sinal é de ocuparem regiões de maior distância possível umas das outras, de modo a minimizar a diferença de potencial eletrostático, causando um efeito chamado de blindagem eletrostática. Quando cascas esféricas têm carga líquida, estas se distribuirão na superfície externa da mesma.

História[editar | editar código-fonte]

Em 1836, Michael Faraday observou que a carga excedente em um condutor carregado residia somente em seu exterior e não teve nenhuma influência em qualquer coisa em seu interior. Para demonstrar esse fato, ele construiu uma sala revestida com folha metálica e permitiu altas descargas de alta tensão de um gerador eletrostático para atingir o exterior da sala. Ele usou um eletroscópio para mostrar que não havia carga elétrica presente no interior das paredes da sala.

Embora este efeito da gaiola tenha sido atribuído aos experimentos famosos do balde do gelo de Michael Faraday executados em 1843, era Benjamin Franklin em 1755 que observou o efeito abaixando uma esfera da cortiça descarregada em uma linha de seda através de uma abertura em uma lata metálica carregada eletricamente. Em suas palavras, "a cortiça não era atraída para o interior da lata, como teria sido para o exterior, e embora tenha tocado o fundo, ainda quando extraído não foi encontrado para ser eletrificado (carregado) por esse toque, como teria sido tocando o exterior. O fato é singular. Franklin descobriu o comportamento do que hoje chamamos de gaiola ou escudo de Faraday (baseado nos experimentos posteriores de Faraday, que duplicaram a cortiça e lata de Franklin)[1].  Além disso, Giovanni Battista Beccaria descobriu esse efeito muito tempo antes de Faraday também.[2]

Referências

  1. J. D. Krauss, Electromagnetics, 4Ed, McGraw-Hill, 1992, ISBN 0-07-035621-1 Especial:BookSources/0070356211
  2. The Annals of Electricity, Magnetism, and Chemistry; and Guardian of Experimental Science (em inglês) [S.l.: s.n.] 1840-01-01. 
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