Jak działa Klatka Faradaya?

Klatka Faradaya to nic innego jak osłona elektrostatyczna w postaci metalowego ekranu,
której głównym zadaniem jest ochrona przedmiotów przed działaniem zewnętrznego pola
elektrycznego. Co ważne, klatka Faradaya nie musi przybierać formy klatki – równie
dobrze może być to metalowa puszka czy pudełko, o ile materiał stanowi idealny
przewodnik. W praktyce oznacza to, że potencjał elektryczny na jego powierzchni musi
być identyczny w każdym punkcie. W momencie gdy na zewnątrz pojawia się ładunek
elektryczny, ładunki ujemne zawarte w metalu przemieszczają się tak, aby go
zrównoważyć. Dzięki temu pole magnetyczne nie przenika do wnętrza metalu niezależnie
od tego, jak silnie naładowana jest klatka Faradaya.

Zasada działania klatki Faradaya jest bardzo prosta. W momencie, gdy na zewnątrz
przewodnika pojawia się ładunek elektryczny, ładunki zawarte w metalu zaczynają się
przemieszczać. Wszystkie ładunki znajdujące się na powierzchni klatki Faradaya tworzą w
jej wnętrzu pole elektryczne o wektorze przeciwnym do wektora pola elektromagnetycznego.

Ładunki pozostają w ruchu do momentu, w którym pole
elektryczne na powierzchni klatki zostanie zrównoważone przez pole wytworzone na
powierzchni przewodnika. 

Zastosowania klatki Faradaya

Zasady działania klatki Faradaya mają zastosowanie w codziennym życiu. Jednym z
urządzeń wykorzystujących właściwości elektrostatyki jest kuchenka mikrofalowa, na
drzwiczkach której umieszcza się specjalną siatkę. Kolejnym przykładem mogą być
również windy, we wnętrzu których korzystanie ze smartfonów jest niemożliwe z uwagi na
brak zasięgu. Klatki Faradaya powszechnie wykorzystuje się w szpitalach, a dokładniej w
pomieszczeniach do rezonansu magnetycznego lub laboratoriach, gdzie chronią one
przed działaniem zewnętrznych czynników elektromagnetycznych. Znajdują one swoje
zastosowanie również jako m.in. tajne kancelarie, serwerownie czy sale bezpiecznych
rozmów. Zobacz, jak w praktyce stosuje klatki Faradaya firma Emcek.

Klatka Faradaya - jak ją zrobić?

Klatkę Faradaya w wersji podstawowej można wykonać samodzielnie w domu. Wystarczy
do tego folia aluminiowa, którą należy szczelnie owinąć drobną elektronikę, np. telefon
komórkowy. Takie działanie sprawi, że fale elektromagnetyczne zostaną zablokowane, a
co za tym idzie – smartfon będzie odcięty od sieci. Rolę pełnoprawnej klatki Faradaya
może również pełnić każdy metalowy przedmiot będący idealnym przewodnikiem, np.
metalowe pudełko, puszka, siatka, a nawet kosz na śmieci. Należy jednak pamiętać, że
przestrzeń wewnętrzna musi być całkowicie odizolowana, a w przypadku siatek czy kratek
otwory w przewodniku muszą być mniejsze niż długość sygnału, który ma zostać
zablokowany.

Klatka Faradaya na telefon

Zjawisko ochrony przedmiotów elektronicznych i elektrycznych przed działaniem pola
elektrostatycznego charakterystyczne dla klatki Faradaya bardzo często znajduje swoje
zastosowanie w przypadku telefonów komórkowych. Niektórzy wykorzystują ją nie tylko w
celu zabezpieczenia smartfona przed czasowym czy trwałym uszkodzeniem na skutek
działania impulsu elektromagnetycznego (EMP), ale także do pozostawania w całkowitym
trybie offline. Klatka Faradaya blokuje sieci GSM, system nawigacji satelitarnej GPS czy
WiFi. Do jej wykonania wystarczy folia aluminiowa lub metalowe naczynie będące
idealnym przewodnikiem, ale można skorzystać również ze specjalnych etui
wykorzystujących właściwości elektrostatyki.