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10/06/2011 #61

Avatar de asherar

No creo que una analogía con el aire ayude mucho para entender qué pasa con las ondas electromagneticas.
Mejor verlo tal como es, que no es tan complicado.
Vamos a ver si se puede explicar sin fórmulas.

De las ecuaciones de Maxwell (que hoy en día son 4) se puede deducir que, tanto el campo eléctrico E como el campo magnético B pueden propagarse en forma de ondas. Pero no puede haber onda de campo magnético sin onda de campo eléctrico, y viceversa.
Estas ondas electromagnéticas viajan por el espacio a la velocidad de la luz. Según el material (aire, vacío, vidrio, etc.), la velocidad será un poco diferente, pero siempre cercana a 300.000 km/seg.

Al encontrar un medio conductor, como una chapa, un alambre, un avión, etc., ocurre algo que ya conocemos: campo eléctrico aplicado a un material conductor => corriente eléctrica (siguiendo la ley de ohm). Solo que ahora, debido al campo magnético, y a la frecuencia de oscilación, ocurrirán otras cosas además de la ley de ohm.

Así, estas ondas inducen corrientes eléctricas superficiales hasta una profundidad que depende de: la frecuencia de la onda (ω), la conductividad y la permeabilidad magnética (µ) del metal. Es el conocido efecto "skin".
En los metales y para las ondas de RF, estas profundidades son típicamente de algunos micrones.
Pero la radiación puede llegar al interior de un objeto hueco si el espesor "skin resulta más grueso que la chapa, esto ocurre si la chapa es muy fina, si la frecuencia es muy baja, si el material es muy mal conductor eléctrico, o si el µ es muy chico.

Las corrientes superficiales inducidas son las que generan el campo dispersado, y es el principio que aprovecha el radar. En los espejos esto se llama reflexión (para las frecuencias de la luz, que también es una onda electromagnética).

Cacho dijo: Ver Mensaje
El caso de la jaula se pone un poco más complicado, pero esencialmente las ondas que se cuelan por esa imperfección lo hacen así tengan por donde salir o no (en realidad siempre salen, como onda electromagnética o como correinte inducida que se va a tierra por la conexión de la jaula). Finalmente usan a la jaula como antena para irradiarse (si no está a tierra) y seguir su camino.
Si fuera así, los barcos no se podrían detectar por radar: mejor conexión a tierra que el agua salada!.

Estas corrientes inducidas superficiales no alteran la carga total del objeto metálico, por lo que no se "van" a tierra. Las cargas superficiales se redistribuyen por la superficie con la frecuencia del campo incidente, siguiendo un flujo que coincide con las corrientes inducidas.
Por eso, tanto el blindaje como la dispersión, se producen igual si el objeto está conectado a una buena tierra, o si está flotante.

En el caso de una jaula enrejada:
Si el tamaño de los orificios es mucho mayor que la longitud de onda de RF, la onda pasará casi sin alteración.
Por el contrario, si los alambres están muy cerca uno de otro (trama cerrada) tal que la longitud de onda sea mucho mayor que el espaciado de la trama, la radiación se atenuará dependiendo del efecto "skin".
En situaciones intermedias la atenuación será parcial.

Algo de esto está dicho en uno de los enlaces que pusieron al principio.

P.D.: Se generan situaciones curiosas a veces. Me ha pasado de escuchar radio FM (L~3m) adentro de una jaula de Faraday de trama de 1 cm.
10/06/2011 #62

Avatar de elperros

Cacho dijo: Ver Mensaje

En cuanto a lo de las aves, es muy simple: Se posan en un solo cable (o son contorsionistas y se abren de gambas) => Un solo polo => No hay corriente => Es seguro.
Experimento para NO hacer en casa: Con un buscapolo identifocar el vivo del enchufe. Bien aislados del suelo meter un clavo en ese agujerito y tocarlo con la lengua.
Repetir el experimento pero SIN aislarse del suelo.

Saludos
Tengo una pregunta, respecto del buscapolos (aquellos pasivos): al hacerlo funcionar, la mayoría de las veces estamos aislados de la tierra, botas de seguridad, suelas goma, etc. es decir somos el pájaro parado sobre el cable, o visto de otra forma nuestras suelas serían los aislantes cerámicos de las torres que nos separan de tierra, sin embargo, nuestro dedo al hacer contacto con la chapita de atrás, circula corriente y se enciende. ¿Como es posible esto?

asherar, muy buena explicación, admito haber aprendido algunas cosas nuevas.

Saludos
11/06/2011 #63

Avatar de asherar

Se agradece.
Lo cortés no quita lo valiente.
11/06/2011 #64
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

elperros dijo: Ver Mensaje
Tengo una pregunta, respecto del buscapolos (aquellos pasivos): al hacerlo funcionar, la mayoría de las veces estamos aislados de la tierra, botas de seguridad, suelas goma, etc. es decir somos el pájaro parado sobre el cable, o visto de otra forma nuestras suelas serían los aislantes cerámicos de las torres que nos separan de tierra, sin embargo, nuestro dedo al hacer contacto con la chapita de atrás, circula corriente y se enciende. ¿Como es posible esto?

asherar, muy buena explicación, admito haber aprendido algunas cosas nuevas.

Saludos

Lo hace porque se arma un capacitor
12/06/2011 #65

Avatar de elperros

DOSMETROS dijo: Ver Mensaje
Lo hace porque se arma un capacitor
No creo que venga por ahí la respuesta.

De armarse un capacitor si separo mi distancia al piso con mas goma(vario su capacidad) o si salto debería apagarse la luz, cosa que no sucede. Ademas de armarse un capacitor este tendría una capacidad muuuuuy baja, y por lo tanto la reactancia capacitiva se elevaria a las nubes y a raíz de esto lo mismo con la impedancia. Cayendo en un "circuito abierto" en la PRACTICA, si bien teóricamente no lo sea.

Saludos.
12/06/2011 #66
Moderador general

Avatar de Cacho

asherar dijo: Ver Mensaje
Si fuera así, los barcos no se podrían detectar por radar: mejor conexión a tierra que el agua salada!.
O no me entendiste, o no fui claro, o no sabés de física (esto lo descarto, te conozco), o me estás tirando un guante...

Eso que ponés sería verdad si y sólo si la fisura actuara concentrando todas las ondas y atrayéndolas (una especie de agujero negro para las ondas). Un radar trabaja con frecuencias tales que la onda reflejada sea lo más grande posible y ese reflejo es lo que miden.
Algo similar a lo que pasa con la luz y los ojos.

Lo que yo dije es que si entraran ondas a la jaula de Faraday por alguna falla, entonces usan la jaula como antena para seguir su camino o, si está puesta a tierra, muere ahí la onda que haya entrado.

@Perro:
El capacitor se forma, la cosa es que la lucecita de neón que tiene el buscapolo funciona con muy poca corriente. Básicamente una lámpara típica necesita alrededor de 70-90V para encender y la corriente es bajísima.

Para no mentirte medí mi buscapolo: 30µA de corriente para encender la luz. Apoyando la mano en la pared se enciende (bastante) más la luz y ese número se va a 150µA.
¿Por qué no podrías actuar como condensador en esas condiciones? (y en alterna).

Saludos
12/06/2011 #67
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

elperros dijo: Ver Mensaje
No creo que venga por ahí la respuesta.

De armarse un capacitor si separo mi distancia al piso con mas goma(vario su capacidad) o si salto debería apagarse la luz, cosa que no sucede. Ademas de armarse un capacitor este tendría una capacidad muuuuuy baja, y por lo tanto la reactancia capacitiva se elevaria a las nubes y a raíz de esto lo mismo con la impedancia. Cayendo en un "circuito abierto" en la PRACTICA, si bien teóricamente no lo sea.

Saludos.

Open your mind , abre tu mente , me refiero a la capacidad total del cuerpo humano con el medio ambiente , no solo del calzado

Saludos !
12/06/2011 #68

Avatar de elperros

Cacho dijo: Ver Mensaje
@Perro:
El capacitor se forma, la cosa es que la lucecita de neón que tiene el buscapolo funciona con muy poca corriente. Básicamente una lámpara típica necesita alrededor de 70-90V para encender y la corriente es bajísima.

Para no mentirte medí mi buscapolo: 30µA de corriente para encender la luz. Apoyando la mano en la pared se enciende (bastante) más la luz y ese número se va a 150µA.
¿Por qué no podrías actuar como condensador en esas condiciones? (y en alterna).

Saludos
Cacho, jamas creí que pudiera ser tan baja la corriente que encienda una lampara de ese estilo...Lo cual explicaría bastante todo el fenomeno y porque no creía posible que esa fuera la causa.

Sinembargo hice un par experiencias más al respecto...lamentablemente no cuento con un microamperimetro, así que voy a tomar el valor que me diste (30µA) como cierto.

Aplicando 220VRMS, entre bornes, aprox. la impedancia equivalente es algo así como 7,3MΩ (Resistencia del cuerpo mas reactancia del capacitor).

[Aproximación: Supongo el cuerpo sin resistencia]

Lo cual deriva en una capacidad de 1.3nF. (sin la aproximación daría mucho mayor)
Lo cual es bajo y podría ser la capacidad "parasita" de la que se viene hablando.

Entonces decidí remontarme a viejos y rudimentarios modelos (por ej. capacitor placas paralelas) donde la capacidad depende proporcionalmente a la superficie de las placas, e inversamente proporcional a la distancia entre las mismas.
Decidí variar la capacidad aumentando la distancia me subí a una silla aislada del suelo con el condensador y elevé la distancia de 1cm a 50cm (5000%)aprox.
Sinembargo el brillo en la lampara no varió.
[Con otros modelos es similar cambia la ley de variacion (cuadratica, cubica, logaritmica), pero siempre es inversamente proporcional a la distancia].

Luego se me ocurrió como bien dice DOSMETROS, que no solo el suelo sino tambien con las paredes y techo se forman capacidades, luego me situé en el centro de la habitación con un alargue y sobre una silla los experimentos. Los resultados no cambiaron.

En definitiva creo que me convencí como bien dirigen ustedes las hipotesis que la capacidad que forma el cuerpo con TODO EL AMBIENTE, debe ser la responsable de que se encienda la luz.

Pero a raíz de un espíritu obstinado me gustaría demostrarlo con un contra-ejemplo.
Eliminar (o achicar esa capacidad) y observar que la luz no se prende. Entonces les pido ayuda: ¿Como puede eliminar mi capacidad con el ambiente sin cortocircuitar el buscapolos? de forma de observar que el buscapolos no encienda y así confirmar que esa era la causa de su funcionamiento.

Saludos


EDIT: Se me ocurrió otra forma, que sería conectar el buscapolos a un cuerpo de tamaño similar al de un cuerpo humano y sin que toque tierra (y de material similar), este también debería formar un capacitor... y la luz debería permanecer encendida. Voy a hacerlo y ver que resultados obtengo.
Gracias y disculpen por tanto lio.
12/06/2011 #69

Avatar de asherar

Cacho dijo: Ver Mensaje
...

Lo que yo dije es que si entraran ondas a la jaula de Faraday por alguna falla, entonces usan la jaula como antena para seguir su camino o, si está puesta a tierra, muere ahí la onda que haya entrado.

...
Ahora sí te entendí. Como un "cuerpo negro" ideal para la radiación.

elperros dijo: Ver Mensaje
Pero a raíz de un espíritu obstinado me gustaría demostrarlo con un contra-ejemplo.
Eliminar (o achicar esa capacidad) y observar que la luz no se prende. Entonces les pido ayuda: ¿Como puede eliminar mi capacidad con el ambiente sin cortocircuitar el buscapolos? de forma de observar que el buscapolos no encienda y así confirmar que esa era la causa de su funcionamiento.
Ya que se te dio por hacer un experimento, por qué no reemplazar el capacitor parásito por uno de valor conocido algo mayor que los 1.3nF que calculaste ?
Digamos que con 1uF la corriente debería ser casi 10 veces mayor. La iluminación (que no es lineal con la corriente) también debería aumentar.
Si ahora vas conectando capacidades cada vez menores, llegaría un momento en que no se notaría el cambio de intensidad. Ahí deberías andar cerca de los 1.3nF.
Digo no más, yo no hice esa prueba.

Saludos

Otra forma de conducción es por corrientes superficiales, debido a la grasitud o humedad de las superficies, pero eso anda en los picoamperes.
12/06/2011 #70
Moderador general

Avatar de Cacho

elperros dijo: Ver Mensaje
Pero a raíz de un espíritu obstinado me gustaría demostrarlo con un contra-ejemplo.
Eliminar (o achicar esa capacidad) y observar que la luz no se prende. Entonces les pido ayuda: ¿Como puede eliminar mi capacidad con el ambiente sin cortocircuitar el buscapolos?
¿Y por qué la obstinación con ser vos el capacitor?

Elementos:
-Un buscapolo.
-Varios chicotes de cable de distintos largos y diámetros.
-Un poco de cinta adhesiva (puede ser aisladora, scotch o de pintor, da igual).

Pelar la puntita de uno de los chicotes de cable. Ponés el buscapolo en el vivo y le pegás al contacto el chicote más cortito (un par de centímetros deben ir bien, la idea es queno toques el cable mientras hacés la observación para no interferir vos con el experimento). Fijate cómo se prende (si prende).

Ahora poné un chicote más largo, despué sotro y así. Vas a ver cómo el buscapolo encenderá en algún punto y cómo va a brillar más y más al cambiar de chicote
En todo caso, podés ponerle una punta del tester que no esté conectada a nada en el otro extremo. Ahí seguro que prende.

Yo lo acabo de hacer con unos cocodrilos de 10cm que tengo. Al primer chicote, apeeeeeeeeeeenas se encendía. Para el 4to estaba casi como si lo estuviera tocando.
Otra cosa que podés hacer es tocar el cable (en el aislante, no en el cobre) y vas a ver cómo aumenta la luz .

Saludos
12/06/2011 #71

Avatar de elperros

asherar dijo: Ver Mensaje
Ya que se te dio por hacer un experimento, por qué no reemplazar el capacitor parásito por uno de valor conocido algo mayor que los 1.3nF que calculaste ?
Digamos que con 1uF la corriente debería ser casi 10 veces mayor. La iluminación (que no es lineal con la corriente) también debería aumentar.
Si ahora vas conectando capacidades cada vez menores, llegaría un momento en que no se notaría el cambio de intensidad. Ahí deberías andar cerca de los 1.3nF.
Digo no más, yo no hice la prueba.
Excelente idea, y probablemente funcione como decís.
Pero llevé adelante otro experimento y me convencí.
La idea era darle al buscapolos un capacitor que no sea yo entonces conecte una hoja de foil de aluminio al extremo del buscapolos y encendió y se quedo así encendido.
También probé con pedazo de cables pero la capacidad no era tan buena y el brillo era menor.
Acá lo filmé como el buscapolos funciona solo.
Tendrán que entender que tuve que estar a oscuras e iluminar paulatinamente con un led para que salga la filmación.

Saludos y gracias a todos los que intervinieron para que pueda comprender este hecho curioso (para mí).

Cacho dijo: Ver Mensaje
¿Y por qué la obstinación con ser vos el capacitor?

Elementos:
-Un buscapolo.
-Varios chicotes de cable de distintos largos y diámetros.
-Un poco de cinta adhesiva (puede ser aisladora, scotch o de pintor, da igual).

Pelar la puntita de uno de los chicotes de cable. Ponés el buscapolo en el vivo y le pegás al contacto el chicote más cortito (un par de centímetros deben ir bien, la idea es queno toques el cable mientras hacés la observación para no interferir vos con el experimento). Fijate cómo se prende (si prende).

Ahora poné un chicote más largo, despué sotro y así. Vas a ver cómo el buscapolo encenderá en algún punto y cómo va a brillar más y más al cambiar de chicote
En todo caso, podés ponerle una punta del tester que no esté conectada a nada en el otro extremo. Ahí seguro que prende.

Yo lo acabo de hacer con unos cocodrilos de 10cm que tengo. Al primer chicote, apeeeeeeeeeeenas se encendía. Para el 4to estaba casi como si lo estuviera tocando.
Otra cosa que podés hacer es tocar el cable (en el aislante, no en el cobre) y vas a ver cómo aumenta la luz .

Saludos
Así es cacho muchas gracias, ya estaba llevando a cabo el experimento cuando lo pusiste pero te agradezco de todas formas, fue una gran forma de demostrar que tenían razón.

Y DOSMETROS mis disculpas, evidentemente SI VENIA por ahí el asunto.
12/06/2011 #72

Avatar de Neodymio

DOSMETROS dijo: Ver Mensaje
Fijate que para evitar los asaltos al salir del banco , aquí van a obligar a poner el celular dentro de una bolsita al entrar.

Es obvio que la bolsita es metalizada y funciona de jaula Faraday
Así es, yo lo probe hace un tiempo y el celular no anda.
Aparte, conocen el método gitano de robo? Carteras con cubierta metalizada interior... las alarmas del súper ni se enteran.
PD: lo último fue con fines educativos
12/06/2011 #73

Avatar de asherar

Neodymio dijo: Ver Mensaje
Así es, yo lo probe hace un tiempo y el celular no anda.
Aparte, conocen el método gitano de robo? Carteras con cubierta metalizada interior... las alarmas del súper ni se enteran.
PD: lo último fue con fines educativos
Para detectar igual el robo bastaría con bajar un factor 10 la frecuencia del emisor. De ese modo el chorro (ladrón) necesitaría blindar la cartera con un espesor de 2mm de cobre (lo que sería algo caro e incómodo de llevar) o debería usar un peor conductor (lo que dificultaría la obtención del material de blindaje).

Claro que, "hecha la ley, hecha la trampa".
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