Jaula De Faraday

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Liceo Bolivariano “Coronel Mariano Peraza”

Quíbor - Edo. Lara

Integrantes:

Norelys Moreno

Glismar Valenzuela

Angelica Freitez

Emily Giménez

Madelen Torrealba

Prof.: Yehimar Zerpa

Año y Sección: 5to “U”

Quíbor, Marzo del 2013

Índice

Contenido Pág.

Introducción…………………………………………………………………. 3

Nombre del experimento…………………………………………………… 4

Materiales usados en el experimento………………………………………. 4

Cómo se realizó (pasos)……………………………………………………... 4

Qué es una Jaula de Faraday………………………………………………. 4

Quien inventó la Jaula de Faraday………………………………………… 5

Conceptos involucrados…………………………………………………….. 6

Cómo funciona el experimento……………………………………………... 8

Qué concepto físico se evidencia en el experimento………………………. 8

Aplicaciones del experimento en la vida cotidiana………………………... 9

Biografía de Michael Faraday……………………………………………… 10

Anexos………………………………………………………………………… 13

Conclusión……………………………………………………………………... 17

Referencias Bibliográficas…………………………………………………… 18

Introducción

La jaula de Faraday está formada por un recubrimiento metálico, que aísla el campo eléctrico, este provoca que el campo en el interior sea cero, anulando el efecto de campos externos. Cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético externo se polariza quedando cargado positivamente en la dirección en la que va el campo y cargado negativamente en el sentido contrario del campo. Siendo su suma igual a cero ya que son campos de la misma magnitud pero de sentido contrario.

El principal objetivo de este trabajo es poder profundizar los conocimientos acerca de elementos electrostáticos y campos eléctricos, entender y conocer las aplicaciones funcionales que conllevan a la utilidad de este instrumento.

Nombre del experimento

Jaula de Faraday

Materiales usados en el experimento:

• Filtro de aire de un carro

• Un corte de lata de leche

• Remaches y tornillos

• Pintura negra en aceite

• Segmento de anime

• Pintura al frio

• Pega.

¿Cómo se realizó? (pasos):

Paso 1: se busco u n filtro usado de un carro dónde se le retira el material de adentro filtrante.

Paso 2: se corta un segmento de lámina a una lata de leche, luego se remacha y atornilla un fragmento en la parte superior y otro en forma circular en la parte inferior.

Paso 3: en seguida se lava y pinta la jaula ya armada de color negro.

Paso 4: se corta dos fragmentos de anime de 25cm x 25cm cada uno, donde se perfora el superior para insertar la jaula.

Paso 5: se pinta el anime con pintura al frio marrón y al secar se le coloca pega.

Paso 6: se prueba el experimento con un teléfono celular obteniendo resultados positivos, donde pierde la cobertura.

¿Qué es una Jaula de Faraday?

Una jaula de Faraday es una caja metálica que protege de los campos eléctricos estáticos. Debe su nombre al físico Michael Faraday, que construyo una en 1836. Se emplean para proteger de descargas eléctricas, ya que en su interior el campo eléctrico es 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.

¿Quién invento la jaula de Faraday?

La jaula de Faraday debe su nombre a su inventor, el científico británico Michael Faraday. Fue inventado en el año 1836. La jaula de Faraday también se conoce como el escudo de Faraday. La jaula de Faraday consiste en un recinto que es de un material que puede contener las cargas de electricidad. Este tipo de recinto tiene la capacidad para bloquear los campos externos, de electricidad estática.

Faraday utilizó una hoja de metal para recubrir por completo una habitación. A continuación, utilizó un generador electrostático que emitía descargas de alto voltaje, colocándolo en los exteriores de la habitación. Una vez que este campo eléctrico externo se aplicó a la sala, los campos eléctricos aplicados ejercen una fuerza sobre los portadores de la carga dentro de la habitación. Esto dio lugar a una corriente que se genera, haciendo que la carga eléctrica dentro de la sala se reorganice. Este reordenamiento de las cargas lleva a la cancelación del campo aplicado en el interior, por lo tanto, lo que hace la sala neutral. Faraday entonces utilizó un electroscopio. Un electroscopio es un instrumento científico que se utiliza para detectar y medir la carga eléctrica de un cuerpo en particular. El electroscopio reveló que no había carga eléctrica en las paredes interiores de la habitación.

Una jaula de Faraday funciona mejor cuando está conectado a la tierra. De esta manera, las cargas electromagnéticas que actúan sobre la caja pueden llevarse a cabo sin causar daño en el suelo, manteniendo el contenido de la caja afectada.

Conceptos involucrados en la Jaula de Faraday:

Campo eléctrico: Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.

Cargas eléctricas: La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos.

Distribución de cargas eléctricas: En el átomo, los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas; los que se encuentran más cercanos al núcleo están ligados más fuertemente, pero los que se encuentran en las órbitas más alejadas están ligados débilmente, sobre todo en los átomos de los electrones metálicos, por lo cual es fácil que se separen.

Equilibrio electrostático: Se dice que un conductor está en equilibrio electrostático si la densidad de corriente j es cero en todos sus puntos. La densidad de carga en todo punto interior de un conductor en equilibrio electrostático es cero. Todos los conductores tienden al equilibrio electrostático, es decir, si una aglomeración de carga en un conductor se abandona a su propia fuerza, se dispersa hasta que la densidad de carga en todo punto interior al conductor vale cero.

Campo eléctrico estático: Los campos eléctricos estáticos (también conocidos como campos electrostáticos) son campos eléctricos que no varían con el tiempo (frecuencia de 0 Hz). Los campos eléctricos estáticos se generan por cargas eléctricas fijas en el espacio, y son distintos de los campos que cambian con el tiempo, como los campos electromagnéticos generados por electrodomésticos, que utilizan corriente alterna (AC) o por teléfonos móviles, etc.

Descarga eléctrica: Una descarga eléctrica es el pasaje de una corriente eléctrica que se produce entre dos electrodos, a través de un medio que puede ser sólido, líquido o gaseoso. Para que haya una descarga eléctrica es condición previa la existencia de una diferencia de potencial. La descarga tiende al equilibrio de esa diferencia de potencial, para que no caiga esa diferencia es necesaria una fuente productora de tensión en forma permanente, sino no existiría descarga.

Apantallamiento eléctrico: El apantallamiento eléctrico es fruto del solapamiento producido por los campos eléctricos de partículas en movimiento siempre y cuando la velocidad sea menor de 50 kilómetros por hora. Si es mayor, será similar a la de un cohete que viaje a la luna con cargas opuestas. Se da especialmente en gases ionizados (plasma) o en metales. En astrofísica este fenómeno es especialmente importante ya que hace que la carga eléctrica de los objetos astrofísicos se considere irrelevante.

Campo electromagnético: Un campo electromagnético es un campo físico, de tipo tensorial, producido por aquellos elementos cargados eléctricamente, que afecta a partículas con carga eléctrica. Convencionalmente, dado un sistema de referencia, el campo electromagnético se divide en una "parte eléctrica" y en una "parte magnética".

Ley de Gauss: también conocida como teorema de Gauss, establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional

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