Gabbia di Faraday (Museo MITI)

Grande gabbia di Faraday.
Nell`inventario del 1956, risulta acquistata dalla ditta Ing. Ugo De Lorenzo & Co.- Milano il 26 agosto del 1963; al n° 3466 si legge: “Gabbia schermata completa di 2 filtri”. Costo ₤ 2.500.000.
Destinata a Radiotecnica, era usata per attenuare l`influenza di fattori esterni quando si eseguivano il controllo della sintonia di apparecchi radio o prove e misure su circuiti particolari.
Spiegheremo qui di seguito perché non parliamo di assenza di disturbi elettromagnetici esterni.
Le gabbie di questo tipo prendono il nome da M. Faraday, il quale nel 1836 osservò che in un conduttore cavo elettricamente carico le cariche si concentrano sulla superficie esterna e non hanno alcuna influenza su ciò che si trova all`interno.
Inoltre, se è presente una carica elettrica al suo interno, questa si manifesta all`esterno, a meno che la gabbia non venga messa a terra; in tal caso infatti essa, osservata dall`esterno, risulta sempre neutra.
Quanto detto vale per i campi elettrostatici.
Per avere spiegazioni più dettagliate il lettore può consultare le schede relative al Pozzo di Beccaria-Faraday e alla Sfera di Beccaria-Coulomb nel settore dedicato ala Fisica.
Se però si considerano i campi elettromagnetici l`effetto è spiegabile in modo diverso.
Un campo elettromagnetico che incide sulla superficie conduttrice vi induce un movimento di cariche (corrente elettrica) tale da opporsi al campo inducente e questo impedisce alle onde elettromagnetiche di attraversarla, sia verso l`interno che verso l`esterno, ma entro certi limiti.
Infatti l`effetto schermante è limitato dalla resistenza elettrica del materiale che, per effetto Joule, riduce l`entità delle correnti indotte.
Alcuni materiali conduttori presentano, inoltre, il fenomeno del ferromagnetismo, che limita l`effetto schermante alle basse frequenze.
La profondità a cui il campo elettromagnetico riesce a penetrare è descritta dall`effetto pelle.
Anche la larghezza delle maglie che costituiscono la grande gabbia delle foto, limita la schermatura per le alte frequenze.
Facciamo un esempio.
Premesso che la sensibilità dei moderni ricevitori usati nei comuni telefonini è notevole, per schermare il telefonino in ricezione bisogna introdurlo in una scatola completamente metallica, senza la minima apertura e con le pareti spesse non meno di 3-4 mm.
Noi abbiamo provato a chiamare dall`esterno di questa gabbia un telefonino posto al suo interno e abbiamo constatato che riceveva molto bene, considerato che in questa zona di Fermo l`intensità del campo è notevole. Inoltre si riesce a conversare anche chiamando dal suo interno.
Il lettore che disponga di un comune forno a microonde può sperimentare quanto detto, ovviamente col forno spento.
È noto che il forno a microonde ha al suo interno un magnetron che trasmette ad una frequenza di 2,45 GHz con una potenza dell`ordine di 800 -1000 W.
Eppure la ditte costruttrici garantiscono (e giustamente) la sua sicurezza per l`utente, sempre che il forno sia integro e in buono stato.
Insomma la scatola interna, compreso lo sportello, oltre ad essere un risuonatore, è una gabbia di Faraday e dunque si può essere indotti a pensare che essa sia in grado di schermare un telefonino, il quale normalmente usa frequenze minori ma non di molto (dell`ordine di 0,9/2,1 GHz) di quella del magnetron del forno.
Ebbene, posto il telefonino al suo interno, basta chiamarlo per sentirlo squillare.
Come si è detto, i telefonini hanno una sensibilità molto elevata e riescono a ricevere onde radio anche molto attenuate.
Un avvertimento è doveroso: quando viceversa si chiama col telefonino da un ambiente schermato, esso automaticamente aumenta la sua potenza in trasmissione e potrebbe essere pericoloso per la salute di chi lo usa.
Si eviti di chiamare in simili situazioni; è bene farlo in zone aperte.
Con questa gabbia abbiamo eseguito una semplice prova: ci siamo chiusi al suo interno con una comune radiolina portatile ricevente in modulazione di frequenza; col risultato che si ascoltava bene una radio locale situata molto vicina che trasmetteva sui 101 MHz, e molto più debolmente un`altra radio locale.
Se ne conclude che essa scherma efficacemente solo le onde radio medie in modulazione di ampiezza.
Nel febbraio del 2019 è stata fatta restaurare sotto la supervisione degli ingegneri Claudio Profumieri e Marco Rotunno (direttore del Museo MITI) ed è esposta nella sala convegni del MITI, come si vede in alcune foto.
Durante il montaggio avvenuto al MITI dopo il
restauro, Claudio Profumieri ha fotografato anche il tetto della gabbia dove sono alloggiati i due filtri TELEC.
Per consultare la scheda sui due filtri scrivere “filtri” su Cerca.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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