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Titolo: gabbia di Faraday e campi EM

Insieme a molti altri studenti sto facendo la guida in una mostra di
fisica pensata principalmente per studenti delle scuole superiori. Mi è
capitato di presentare il classico elettroforo a foglie d'oro con questo
l'effetto della gabbia di Faraday. Mostriamo anche un trasformatore di
Tesla in funzione (in breve: un grosso elevatore di tensione che lavora
intorno a i 60kHz); il trasformatore è chiuso dentro una grossa gabbia
di acciaio. La gabbia viene spesso posta in analogia con la gabbia di
Faraday dell'elettroscopio. Pensando meglio al fenomeno mi sono però
accorto di avere dei dubbi in proposito.
Tutto bene per la schermatura elettrostatica data dalla gabbia, ma
quando si lavora con campi EM in alta frequenza il continuo
riarrangiamento delle cariche nel conduttore che costituisce la gabbia
non dovrebbe far sì che la gabbia si comporti come un'antenna,
eliminando l'effetto di schermo?
In realtà la so un po' più lunga di così :) Ma sapendo di avere le idee
un po' confuse preferisco rimanere sul vago...
p.

eliminando l'effetto di schermo?
Nell'ipostesi di schermatura perfetta:
il capo incidente produce correnti sulla superficie interna del
conduttore. Sulla superficie esterna non c'è nulla. Quindi la gabbia
non irradia verso l'esterno.
Ma nella realtà il conduttore non è perfetto e la schermatura ha una
certa spaziatura non nulla. 
In realtà la so un po' più lunga di così, ma preferisco rimanere sul
vago...
ciao

 non irradia verso l'esterno.
E perché no? Sono d'accordo che nella pratica è così, lo si vede
ovunque, ma vorrei sapere cosa succede. Sulla superficie ho delle
cariche che accelerano, mi aspetterei che una frazione del campo che
queste emettono mettesse in moto cariche più interne, e così via. Magari
è proprio quello che succede, ma basta qualche decimo di millimetro per
schermare quasi tutto.
p.

schermare quasi tutto.
No, se siamo su un conduttore elettrico perfetto, per definizione in
campo E interno è nullo. Quendi anche il moto delle cariche esterne
non può mettere in moto "quelle interne" appunto perchè il campo
elettrico è nullo e quindi non interagiscono. 
Con queste ipotesi basta un conduttore di spessore infinitesimo per
schermare tutto.
Più o meno le cose dovrebbero stare così.
ciao

 p.
Fori e schermature *incomplete* possono effettivamente funzionare da
antenna (e' uno dei problemi con cui ci si scontra quando si devono
progettare contenitori adatti a non irradiare interferenze dall'interno o
a non captarle dall'esterno). Ma, se la schermatura è completa, non passa
niente. Con campi statici non passa niente perché le cariche si
ridistribuiscono in modo da annullare tutte le differenze di potenziale
all'interno della schermatura (hai presente l'esperimento della nave di
Galileo? Prova a immaginare qualcosa di simile anche per delle cariche
"su" o "all'interno" di una "nave" cioè la gabbia di Faraday).
Per i campi variabili (come può essere quello generato da un trasmettitore
all'interno della gabbia) se la gabbia è un conduttore perfetto non esce
proprio niente in quanto, per la legge di Lenz, ogni variazione di carica
elettrica comporterà la generazione di un potenziale eguale e contrario
che tenderà a contrastare - in che modo non me lo ricordo più esattamente
nel caso delle gabbie, mi spiace... - i potenziali generati dalle
variazioni di carica annullandoli.
Nel caso di conduttori NON perfetti... Sarà la gabbia a diventare non
un'antenna "trasmittente" verso l'esterno ma piuttosto RICEVENTE, che
convertirà l'energia RF in energia termica... e questa sì che potrà
irradiarsi verso l'esterno (come calore di corpo nero, se non ricordo
male). Se vedi questo fenomeno come una sorta di "conversione in
frequenza" (da quella del campo RF interno alla gabbia a quello proprio
della radiazione termica) allora puoi dire che la schermatura non è
perfetta... ma è solo una questione accademica.
Piercarlo
PS - Sono un bel po' arrugginito su queste cose... se c'è qualcosa da
"spianare" (non me, grazie!) leggerò molto volentieri! :-)
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