Stim din auzite ca, de exemplu, un automobil este locul cel mai sigur, in timpul unei furtuni, ca sa ne apere de fulgere, dar, daca nu suntem specialisti in domeniul fizicii, nu ne-am gandit, poate, niciodata, sa punem aceasta realitate pe seama “custii lui Faraday” – un spatiu in care campurile electrice ale unui adapost realizat dintr-un material conductor le neutralizeaza pe cele create de fulgere.
Cusca lui Faraday este o incinta special conceputa pentru a proteja de efectul undelor electrice si electromagnetice din exterior sau pentru a impiedica un aparat sa polueze mediul inconjurator. Michael Faraday este un fizician si chimist englez, din secolul al XIX-lea, cunoscut pentru lucrarile sale in domeniul electromagnetismului. Cariera sa stiintifica a inceput intamplator, pentru ca un client al librariei in care lucra i-a oferit un bilet la o conferinta a chimistului Humphrey Davy, celebru in epoca, membru al Institutului Regal de stiinte. Pana la acea data, Farady citise, din curiozitate, carti de popularizare a stiintei sau carti menite sa cizeleze latura spirituala a fiintei. Curand dupa evenimentul la care nici nu visase sa aiba acces, ajunge sa lucreze in laboratorul lui Davy, dupa ce ii trimite acestuia o scrisoare, la care ataseaza aproape 300 de pagini de analiza stiintifica bazata pe notitele luate in timpul conferintei. Lucreaza mai intai ca secretar, dupa un timp luandu-si licenta in fizica si chimie si incepand un drum al descoperirilor care l-au asezat definitiv in randul marilor nume ale stiintei si ale tehnologiei.
Cusca lui Faraday este un spatiu inchis pe toate partile, format dintr-un grilaj ajurat (o plasa conductoare metalica), cu orificii foarte mici, care reactioneaza ca o oglinda, similara celei care intra in alcatuirea radiotelescoapelor. Un camp electric din exteriorul custii lui Faraday produce o “descarcare de suprafata”, in partea exterioara, conductoare, a incintei, iar in interiorul acesteia se formeaza un alt camp, care il compenseaza pe cel exterior. Un fulger care loveste o masina va diviza curentul din interior si va forma un camp care il va neutraliza pe cel al fulgerului. Contactul cu soseaua creeaza un circuit care va conduce curentul spre pamant. Chiar si un atomobil decapotabil, cu invelis textil si bara metalica de rulare ofera protectie, in astfel de cazuri, in aproape aceeasi masura, chiar daca este o “cusca” imperfecta. Avioanele lovite de fulgere sau vehiculele pe sine sunt protejate de acelasi mecanism pe baza caruia functioneaza cusca lui Faraday.
Aplicatii ale custii lui Faraday
- Cutia metalica a calculatoarelor este o “cusca a lui Faraday”. Chiar si cand carcasa computerului este din plastic, aceasta este dublata de o fina foita metalica perforata, legata la masa electrica a aparatului.
- In general, cele mai multe aparate electrocasnice sunt echipate cu un blindaj intern, formand o cusca a lui Faraday, cel putin pentru partile sensibile ale acestora. De exemplu, un cuptor cu microunde este o astfel de cusca, usa fiind dotata cu un grilaj foarte fin, care are rolul de a retine undele electromagnetice din interior si suficient de mare cat sa permita sa se vada in interiorul cuptorului.
- Echipamentele destinate electrofiziologiei, care masoara activitatea electrica a neuronilor din corp, cele care realizeaza electroencefalograme (pentru inregistrarea activitatii electrice a sistemului nervos), aparatele destinate studiului fenomenelor electrice de la nivelul celulelor etc. sunt construite dupa principiul custii lui Faraday, pentru protectia utilizatorilor si a beneficiarilor si pentru a mentine zgomotele parazite, la un nivel scazut.
- Cablurile coaxiale, care trebuie sa protejeze semnalele electrice de interferente exterioare, sunt construite dupa acelasi principiu. Un invelis conductor exterior acopera sarma interioara si o apara de campurile electrice care ar putea interfera cu semnalul TV sau cu semnalele duse spre o retea de computere.
- Principiul custii lui Faraday nu se foloseste numai pentru izolarea spatiilor interioare de influentele exterioare, ci si invers. De exemplu, radiatia unui tub electronic poate fi barata de o cusca metalica impamantata. O astfel de metoda s-a folosit o vreme ca masura standard de precautie pentru monitoare.
- Mai nou, anumite incaperi ale unor case sunt dotate cu un spatiu similar custii lui Faraday, pentru izolarea de orice fel de campuri electromagnetice a celor care locuiesc in spatiul respectiv.
