Κλωβός Faraday: φραγή εισερχομένων κλήσεων στο κινητό σου

Βάλε το τηλέφωνό σου στην ανοιχτή ακρόαση και ζήτησε από ένα μαθητή σου να σε καλέσει. Ο μαθητής σε καλεί και το τηλέφωνό σου κτυπά. Τύλιξε καλά το τηλέφωνό σου με ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο, προσέχοντας να είναι καλυμμένο σε όλα του τα σημεία. Ζήτησε από τον μαθητή σου να σε ξανακαλέσει, με ανοιχτή την ακρόαση. Το τηλέφωνό σου δεν κτυπά. Από το τηλέφωνο του μαθητή σου ακούγεται ότι το τηλέφωνό σου είναι εκτός δικτύου. Βγάλε τώρα το τηλέφωνό σου από το αλουμινόχαρτο. Άφησε τους μαθητές σου να ακούσουν το μήνυμα ότι είχες μια κλήση. Επανάλαβε τη διαδικασία, αφού απομακρύνεις το αλουμινόχαρτο από το τηλέφωνο, τοποθετώντας αυτή τη φορά το τηλέφωνο πάνω στο μεταλλικό ταψί. Το τηλέφωνο δέχεται κλήσεις, κάτι που σταματά να κάνει αν το σκεπάσεις με το σουρωτήρι, Εικόνα  5.15. Παρόλο που το τηλέφωνο είναι ορατό από όλους τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν το «βλέπουν».

Ερμηνεία

Το τηλέφωνο περιβάλλεται από μία κλειστή, αγώγιμη επιφάνεια (είτε ενιαία, το αλουμινόχαρτο, είτε αυτή που σχηματίζεται από το ταψί και το σουρωτήρι). Όταν εφαρμόζεται κάποιο εξωτερικό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (το σήμα από την εταιρεία κινητής τηλεφωνίας) τότε τα ελεύθερα ηλεκτρόνια της αγώγιμης επιφάνειας ανακατανέμονται και δημιουργούν ένα πρόσθετο πεδίο το οποίο μηδενίζει το πεδίο στο εσωτερικό της επιφάνειας όπου βρίσκεται το τηλέφωνο. Απουσία πεδίου, το κινητό τηλέφωνο δεν λαμβάνει κάποιο σήμα και άρα παραμένει ανενεργό.

Παρατηρήσεις

1.   Φρόντισε να εφάπτεται πλήρως το σουρωτήρι στο μεταλλικό ταψί, να μην υπάρχει δηλαδή κάποιο κενό μεταξύ τους. 

2.    Η παραπάνω διάταξη που αφορά σε μία κλειστή αγώγιμη στερεή επιφάνεια ονομάζεται κλωβός Faraday. Το αυτοκίνητό σου, ακόμη κι ένα αεροπλάνο λειτουργούν ως κλωβοί Faraday παρέχοντας προστασία στο εσωτερικό τους από κεραυνούς. Στο σπίτι σου, ο φούρνος μικροκυμάτων είναι ένα κλωβός Faraday. Άραγε το κινητό σου τηλέφωνο δέχεται κλήσεις αν το τοποθετήσεις μέσα στον (εκτός λειτουργίας) φούρνο με κλειστή την πόρτα; Αν το δοκιμάσεις στο φούρνο σου και το τηλέφωνο καλεί  ενδέχεται ο φούρνος σου να είναι προβληματικός;