Jaula De Faraday 6p6b

Jaula de Faraday Nelson Ibacache

Yuli´an Godoy

Pablo Delgado

Claudio B´orquez

Facultad de Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto de F´ısica BAIN054 F´ısica III para Ingenier´ıa

7 de Abril de 2011

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto 7 de AbrildedeF´ısica 2011 BAIN054 1 / 14 F´ısic

Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto 7 de AbrildedeF´ısica 2011 BAIN054 2 / 14 F´ısic

Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

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Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

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Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

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Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto 7 de AbrildedeF´ısica 2011 BAIN054 2 / 14 F´ısic

Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

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Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

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Contenidos de la Presentaci´on 1

Principio B´asico

2

Historia

3

Jaula de Faraday

4

Funcionamiento Jaula de Faraday

5

Conductor en equilibrio electrost´atico Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

6

Superficies equipotenciales

7

Aplicaciones de Jaula de Faraday

8

Video

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Principio B´asico

La Jaula de Faraday es un cuerpo cerrado que no permite la entrada de campos electromagn´eticos dentro de ella.

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Historia

Michael Faraday construy´o la famosa jaula en 1836 para demostrar la ley de Gauss. Para demostrar el postulado, construy´ o una habitaci´on cubierta con una capa de metal, permitiendo que descargas de alto voltaje incidieran en la parte exterior de la habitaci´ on. En el interior de la habitaci´on se introdujo un electroscopio, para mostrar que no hab´ıa carga el´ectrica en el interior.

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Jaula de Faraday Se conoce como Jaula de Faraday a un sistema cerrado, construido de un material conductor, formando un blindaje electrost´atico. Este sistema tiene la particularidad de que al estar inmerso en un campo el´ectrico, en su interior el campo es nulo. Esto explica lo propuesto por la Ley de Gauss:

Ley de Gauss El flujo el´ectrico total en una superficie cerrada es cero. I ~ · dA ~ =0 ΦE = E

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Jaula de Faraday Se conoce como Jaula de Faraday a un sistema cerrado, construido de un material conductor, formando un blindaje electrost´atico. Este sistema tiene la particularidad de que al estar inmerso en un campo el´ectrico, en su interior el campo es nulo. Esto explica lo propuesto por la Ley de Gauss:

Ley de Gauss El flujo el´ectrico total en una superficie cerrada es cero. I ~ · dA ~ =0 ΦE = E

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto 7 de AbrildedeF´ısica 2011 BAIN054 5 / 14 F´ısic

Funcionamiento Jaula de Faraday

Se basa en las propiedades de un conductor en equilibrio electrost´atico. Cuando la caja met´alica se coloca en presencia de un campo el´ectrico 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 act´ ua una fuerza el´ectrica.

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Caja conductora inmersa en un campo el´ectrico uniforme. El campo de las cargas inducidas en la caja se combina con el campo uniforme para dar un campo total de cero en el interior de la caja.

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Conductor en equilibrio electrost´atico Un material conductor es aquel que permite el transporte de carga el´ectrica. En general, los s´ olidos met´alicos son buenos conductores. Cuando a un s´olido conductor cargado con una cierta carga q, se le deja evolucionar la suficiente cantidad de tiempo, alcanza una situaci´on de equilibrio electrost´atico en la que ya no hay movimiento de cargas.

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Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

Las propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico se pueden resumir en: El campo el´ectrico en el interior es nulo. La carga el´ectrica se distribuye sobre la superficie, concentr´andose en las zonas de menor curvatura. La superficie del conductor es una superficie equipotencial. El campo el´ectrico en la superficie est´a dirigido hacia afuera y es perpendicular a la superficie.

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Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

Las propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico se pueden resumir en: El campo el´ectrico en el interior es nulo. La carga el´ectrica se distribuye sobre la superficie, concentr´andose en las zonas de menor curvatura. La superficie del conductor es una superficie equipotencial. El campo el´ectrico en la superficie est´a dirigido hacia afuera y es perpendicular a la superficie.

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto 7 de AbrildedeF´ısica 2011 BAIN054 9 / 14 F´ısic

Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

Las propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico se pueden resumir en: El campo el´ectrico en el interior es nulo. La carga el´ectrica se distribuye sobre la superficie, concentr´andose en las zonas de menor curvatura. La superficie del conductor es una superficie equipotencial. El campo el´ectrico en la superficie est´a dirigido hacia afuera y es perpendicular a la superficie.

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa Instituto 7 de AbrildedeF´ısica 2011 BAIN054 9 / 14 F´ısic

Propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico

Las propiedades de los conductores en equilibrio electrost´atico se pueden resumir en: El campo el´ectrico en el interior es nulo. La carga el´ectrica se distribuye sobre la superficie, concentr´andose en las zonas de menor curvatura. La superficie del conductor es una superficie equipotencial. El campo el´ectrico en la superficie est´a dirigido hacia afuera y es perpendicular a la superficie.

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Superficies equipotenciales

Son las superficies en la que el potencial tiene el mismo valor en todos los puntos. Las l´ıneas de campo el´ectrico son perpendiculares a las superficies equipotenciales. Cuando las cargas est´an en reposo el conductor siempre es una superficie equipotencial. Cuando hay una cavidad en el interior del conductor que no tiene carga, la cavidad en su totalidad es una regi´ on equipotencial y no hay carga superficial en ninguna parte de la superficie de la cavidad.

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Superficies equipotenciales

Son las superficies en la que el potencial tiene el mismo valor en todos los puntos. Las l´ıneas de campo el´ectrico son perpendiculares a las superficies equipotenciales. Cuando las cargas est´an en reposo el conductor siempre es una superficie equipotencial. Cuando hay una cavidad en el interior del conductor que no tiene carga, la cavidad en su totalidad es una regi´ on equipotencial y no hay carga superficial en ninguna parte de la superficie de la cavidad.

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Superficies equipotenciales

Son las superficies en la que el potencial tiene el mismo valor en todos los puntos. Las l´ıneas de campo el´ectrico son perpendiculares a las superficies equipotenciales. Cuando las cargas est´an en reposo el conductor siempre es una superficie equipotencial. Cuando hay una cavidad en el interior del conductor que no tiene carga, la cavidad en su totalidad es una regi´ on equipotencial y no hay carga superficial en ninguna parte de la superficie de la cavidad.

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Superficies equipotenciales

Son las superficies en la que el potencial tiene el mismo valor en todos los puntos. Las l´ıneas de campo el´ectrico son perpendiculares a las superficies equipotenciales. Cuando las cargas est´an en reposo el conductor siempre es una superficie equipotencial. Cuando hay una cavidad en el interior del conductor que no tiene carga, la cavidad en su totalidad es una regi´ on equipotencial y no hay carga superficial en ninguna parte de la superficie de la cavidad.

Nelson Ibacache, Yuli´ an Godoy, Pablo Delgado, Claudio B´ orquez Jaula (Facultad de Faradayde Ciencias de la Ingenier´ıa7Instituto de Abril de de F´ 2011 ısica BAIN054 10 / 14 F´ısic

Superficies equipotenciales

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Aplicaciones de Jaula de Faraday

Evitar el ruido molesto de las interferencias entre el tel´efono m´ovil y su altavoz. Dejar sin se˜ nal: (Celulares, M´ odems, Etc.) Prevenirse que el cable del micr´ ofono se convierta en una antena. Escudo para edificios contra las tormentas el´ectricas

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Aplicaciones de Jaula de Faraday

Otra aplicaci´on importante de la jaula de Faraday es la protecci´on de equipos electr´onicos delicados, tales como repetidores de radio y televisi´ on situados en cumbres de monta˜ nas, contra las perturbaciones electromagn´eticas causadas por las tormenta.

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Video

Jaula de Faraday

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