Campo elétrico

Um campo elétrico externo faz com que as cargas se rearranjem, cancelando o campo interno.

Gaiola de Faraday foi um experimento conduzido por Michael Faraday para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui campo elétrico nulo em seu interior dado que as cargas se distribuem de forma homogênea na parte mais externa da superfície condutora (o que é fácil de provar com a Lei de Gauss), como exemplo podemos citar o Gerador de Van de Graaff.

-No experimento de Faraday foi utilizada uma gaiola metálica, que colocou um isolante e uma cadeira de madeira e sentou-se, deu-se uma descarga elétrica,e nada aconteceu a ele, e provou que um corpo dentro da gaiola poderia permanecer lá, isolado e sem levar nenhuma descarga elétrica pois os elétrons se distribuem em sua parte exterior da superfície.

Gaiola de Faraday no FISL 14 (2013).

Normalmente hoje em dia são usadas utilizadas pela banda "ARC ATTACK" dos Estados Unidos, para poderem ficar entre as descargas de alta tensão geradas pelas grandes bobinas de Tesla, sem nenhum dano ou queimadura. A gaiola de Faraday também é muito aplicada em equipamentos eletrônicos para evitar interferências eletromagnéticas.

Quando objetos condutores em forma de barra possuem uma carga líquida, por exemplo, estas buscarão as extremidades opostas, devido à repulsão eletrostática entre cargas de mesmo sinal. Isto ocorre devido à tendência natural de cargas elétricas de mesmo sinal é de ocuparem regiões de maior distância possível umas das outras, de modo a minimizar a diferença de potencial eletrostático, causando um efeito chamado de blindagem eletrostática. como cascas esféricas tem carga líquida, estas se distribuirão na superfície externa da mesma.

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Gaiola de Faraday

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Michael Faraday foi um físico e químico britânico do século XIX, sendo considerado um dos cientistas mais influentes de todos os tempos. Os seus trabalhos mais conhecidos e influentes estão relacionados com a electricidade e o magnetismo.

Gaiola de Faraday

Gaiola de Faraday é a designação pela qual se tornou conhecida uma experiência efectuada por Michael Faraday, em 1836, para demonstrar que uma superfície condutora electrificada possui um campo eléctrico nulo no seu interior. Isso acontece porque as cargas se distribuem de forma homogénea na parte mais externa da superfície condutora, deixando de haver manifestação de fenómenos eléctricos no seu interior.

Um condutor, quando carregado, tende a espalhar suas cargas uniformemente por toda a sua superfície. Se esse condutor for uma esfera oca, por exemplo, as cargas serão distribuídas pela superfície externa. Visto que as cargas se repelem, tenderão a se afastar o mais possível umas das outras, concentrando-se na periferia. Os efeitos de campo eléctrico criados no interior do condutor acabam se anulando, obtendo assim um campo eléctrico nulo.

Para provar esse efeito, Faraday construiu uma gaiola de metal carregada por um gerador electrostático de alta voltagem e colocou um electroscópio no seu interior para provar que os efeitos do campo eléctrico gerado pela gaiola eram nulos. O próprio Faraday entrou na gaiola para provar que seu interior era seguro.

Caminho de menor resistência

E que dizer de tocar nos elementos da própria gaiola durante a descarga eléctrica? Poderia isso ser fatal para o ser humano? Para obter essa resposta convém compreender alguns fenómenos relacionados com a electricidade. Por exemplo, a carga eléctrica pode ser negativa ou positiva. Estes dois tipos de carga diferentes atraem-se mutuamente. Os electrões são partículas subatómicas e de carga negativa que circulam das regiões negativas para as positivas. Ou seja, do local onde há excesso de electrões para as regiões onde os há menos. A este movimento chamamos corrente eléctrica.

Um relâmpago não é mais do que uma corrente eléctrica momentânea. As nuvens possuem excesso de electrões no seu interior e estes tendem a fugir para a superfície positiva da Terra. Tudo que se precisa agora é de um caminho condutivo para que o inferior negativo da nuvem entre em contacto com a Terra. Quando ocorrem as descargas dos relâmpagos, as enormes correntes eléctricas procurarão sempre um caminho de menor resistência até alcançar o solo.

Os pássaros e os cabos eléctricos

É esta "lei do menor esforço" que explica porque os pássaros não morrem ao pousar num fio de alta tensão. A corrente eléctrica viaja pelo fio, um bom condutor, mas "ignorará" o corpo do pássaro visto que este constitui um caminho de maior resistência. Além disso, a distância entre as patas dos animais não é suficiente para gerar uma diferença de potencial (DDP) capaz de electrocutá-los. Ou seja, para que o pássaro apanhe um choque, é necessário que a corrente eléctrica circule pelo seu corpo, gerando uma diferença de potencial. Isto aconteceria se o animal tocasse qualquer outra superfície condutora. Se um ser humano resolver agarrar com ambas as mãos um fio eléctrico sem estar isolado, escapará ileso se nenhuma parte do seu corpo tocar em outras superfícies condutoras. Se o fizesse, criaria, dessa forma, um percurso alternativo para a corrente eléctrica.

Assim, se alguém tocar num elemento da gaiola de Faraday durante uma descarga eléctrica não sofrerá danos desde que o seu corpo não constitua um caminho de menor resistência. Se a gaiola não estiver perto ou em contacto directo com a Terra, o corpo poderá ser electrocutado se o caminho de menor resistência passar por ele.

Pára-raios

O objectivo dos pára-raios normalmente é mal compreendido. Muitas pessoas acreditam que eles "atraem" os relâmpagos. Na verdade, é melhor dizer que eles fornecem um caminho de menor resistência até o solo ao conduzir as enormes correntes eléctricas quando ocorrem as descargas dos relâmpagos.

• Consulte o artigo: Pára-raios

O LSF e as descargas eléctricas

Visto que o sistema Light Steel Framing é essencialmente a construção de edifícios usando centenas de perfis metálicos, alguns questionam a segurança dos ocupantes durante uma trovoada. Receiam