A gaiola de Faraday foi uma das invenções mais geniais – se assim podemos dizer – dos anos 80-90 e que hoje nos permite não ter medo dos raios.
Compreender seu funcionamento é na verdade fácil e é utilizada em vários campos e situações, até mesmo comuns. Vamos ver o que é e como pode salvar nossas vidas, mas antes… Algumas informações sobre o autor!
Michael Faraday: quem era
Michael Faraday foi um físico e químico britânico, mas sua juventude não foi nada fácil. Começou a trabalhar aos 13 anos e, devido à sua classe social, não podia se dar ao luxo de estudar.
Durante o aprendizado em uma livraria local, teve a oportunidade de ler várias obras, incluindo The Improvement of the Mind de Isaac Watt. Desde então, desenvolveu uma paixão incondicional pelas ciências, estudando física e química de forma autodidata.
Mas graças a eventos fortuitos e ao bom olho para talentos de alguns professores importantes, começou a estudar regularmente em algumas das melhores instituições e a partir daí… Formulou a lei de Faraday e a gaiola que levou seu nome.
A lei da indução eletromagnética
Também conhecida como lei da indução eletromagnética, a lei de Faraday foi um marco para os cientistas; Faraday a formulou na primeira metade dos anos 80, graças às outras teorias e leis anteriores sobre eletricidade e campo magnético desenvolvidas por outros grandes cientistas.
Aqui está o que a lei diz:
Em um circuito, gera-se uma diferença de potencial de intensidade igual à variação no tempo do fluxo do campo magnético que atravessa o próprio circuito.
Ok, dito assim parece algo incompreensível… Aqui está a fórmula:
ΔV=ΔΦ(B)/Δt
Ainda nada? É normal… “ΔV” significa diferença de potencial, Δt significa duração do intervalo de tempo. Sabemos que “B” em física significa “campo magnético” e que “Φ(B)” significa “fluxo do CM”.
Daqui, a fórmula traduzida em palavras na lei acima descrita! Em palavras simples, um campo magnético variável gera uma corrente induzida, ou seja, a corrente é criada se variar ΔΦ(B). Mas por que é tão importante?
A gaiola de Faraday: conceitos e aplicações
A lei de Faraday foi a base que levou à realização da gaiola, como experimento para demonstrar a veracidade de suas teorias.
Uma carga gera no espaço um campo elétrico, polarizando o que está ao seu redor. Uma carga muito forte é capaz de polarizar até mesmo o ar e, as cargas positivas do solo e as cargas negativas no ar, geram uma descarga elétrica que comumente chamamos de raios.
Mas se colocarmos na direção do campo elétrico um condutor oco, a carga dentro será 0, ou seja, nula! Para demonstrar isso, Faraday construiu uma gaiola metálica conectando-a externamente e internamente a eletroscópios de folhas.
Ele se colocou dentro e ligou um gerador de cargas suficiente para criar um campo elétrico de dimensões tais que provocassem raios. Os eletroscópios do lado de fora se abriram, os de dentro não. Isso demonstrou como – na presença de campos elétricos – dentro de uma gaiola (justamente de Faraday) o campo é nulo.
Ele não sofreu ferimentos, obviamente, mas apenas satisfação.
A gaiola de Faraday pode salvar nossas vidas? Sim
Hoje em dia, a gaiola de Faraday é aplicada em diferentes contextos e certamente nos salva a vida. Basta pensar nos aviões, cujo revestimento externo foi projetado como uma gaiola para descarregar as cargas dos raios em uma extremidade, sem consequências para o avião e os passageiros.
Os carros são certamente outro exemplo onde a lei e a descoberta de Faraday são aplicadas. De fato, durante uma tempestade de raios, o carro é o lugar mais recomendado para se abrigar, pois a carga do raio é descarregada na superfície.
E acredite ou não, até mesmo o amado forno de micro-ondas é construído de acordo com a gaiola de Faraday, mas… Ao contrário. De fato, se uma carga eletromagnética está dentro da gaiola, gera-se um campo dentro, mas não fora.
Na prática, fica presa dentro da gaiola e é o princípio com o qual os fornos de micro-ondas são construídos, para evitar que as ondas eletromagnéticas se propaguem para fora durante seu uso (aquela famosa grade que você vê na porta).
