El funcionamiento de la jaula de Farday se basa en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático. Cuando la caja metálica se coloca en presencia de un campo eléctrico externo, las cargas positivas se quedan en las posiciones de la red; los electrones, sin embargo, que en un metal son libres, empiezan a moverse puesto que sobre ellos actúa una fuerza.
Donde e es la carga del electrón. Como la carga del electrón es negativa, los electrones se mueven en sentido contrario al campo eléctrico y, aunque la carga total del conductor es cero, uno de los lados de la caja (en el que se acumulan los electrones) se queda con un exceso de carga negativa, mientras que el otro lado queda con un defecto de electrones (carga positiva). Este desplazamiento de las cargas hace que en el interior de la caja se cree un campo eléctrico (representado en rojo en la siguiente animación) de sentido contrario al campo externo, representado en azul.
El campo eléctrico resultante en el interior del conductor es por tanto nulo
Como en el interior de la caja no hay campo, ninguna carga puede atravesarla; por ello se emplea para proteger dispositivos de cargas eléctricas. El fenómeno se denomina apantallamiento eléctrico.
MATERIALES PARA SU CONSTRUCCIÓN:
- Dos cajas de cartón: una caja de cartón debe encajar bien dentro de la otra
- Lámina de aluminio
- 6 y 10 láminas de polietileno negro
- Cable de tierra (cable que conecta los componentes de metal de un circuito eléctrico a la tierra)
- Pinzas de cocodrilo
- Cinta de celofán
1. Coloca la caja de cartón más pequeña dentro de la más grande.
2. Cubre la caja externa por completo con papel de aluminio.
3. Conecta un cable de tierra a la lámina de aluminio utilizando la cinta adhesiva.
4. Conecta la pinza de cocodrilo al final del cable a tierra.
5. Envuelve la caja con la lámina y cinta adhesiva en su lugar para evitar que la hoja se rompa.
6. Coloqua el elemento a proteger dentro de la caja más pequeña.
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