Apa itu Sangkar Faraday?
Sangkar Faraday (Faraday cage) adalah selungkup yang terbuat dari bahan penghantar listrik dan dapat mencegah masuk atau keluarnya medan elektromagnetik. Sangkar Faraday yang ideal terdiri dari cangkang yang tidak terputus dan konduktor sempurna. Dalam praktiknya, untuk mendapatkan sangkar yang sempurna memang sulit dicapai. Akan tetapi, agar mendekati sempurna maka dapat menggunakan mesh tembaga. Untuk kinerja terbaik, sangkar harus terhubung langsung ke arde.
Sangkar Faraday dapat digunakan pada laboratorium ilmiah di mana medan elektromagnetik liar harus dijauhkan. Ini penting dalam pengujian peralatan penerima nirkabel yang sensitif. Selain itu, sangkar Faraday juga dapat mencegah keluarnya medan elektromagnetik yang dipancarkan oleh komputer monitor tabung.
Mungkin Anda juga pernah mendengar ungkapan “sangkar Faraday penangkal petir.” Itu adalah salah satu kemampuan atau fungsi dari sangkar Faraday yang paling populer. Cantoh pemanfaatan sangkar faraday dapat ditemui pada kendaraan atau alat transportasi, seperti pesawat terbang, mobil, dan kendaraan tertutup lainnya. Dengan memanfaatkan prinsip sangkar Faraday, kendaraan akan aman ketika tersambar petir.
Baca Juga: Penjelasan Bagaimana Proses Terjadinya Petir dan Guntur
Cara Kerja Sangkar Faraday
Sangkar Faraday pada dasarnya adalah konduktor berongga ideal yang menghalangi radiasi elektromagnetik dari seluruh spektrum elektromagnetik, seperti gelombang radio dan gelombang mikro. Sangkar Faraday bekerja berdasarkan prinsip bahwa ketika medan elektromagnetik mengenai sesuatu yang dapat menghantarkan listrik, muatan tetap berada di luar konduktor daripada mengalir di dalam.
Untuk memudahkan memahami cara kerja sangkar Faraday, Anda harus paham dasar tentang bagaimana listrik beroperasi dalam konduktor. Benda logam dan jaring aluminium adalah konduktor yang memiliki elektron (partikel bermuatan negatif) dan bergerak di dalamnya. Ketika tidak diberi muatan listrik, konduktor memiliki jumlah partikel positif dan negatif yang kira-kira sama (netral).
Namun, jika ada benda eksternal dengan muatan listrik mendekati konduktor, partikel positif dan negatif yang ada pada konduktor akan terpisah. Elektron dengan muatan berlawanan dengan muatan eksternal ditarik ke objek eksternal itu. Elektron dengan muatan yang sama dengan benda luar akan ditolak dan menjauh dari benda tersebut. Redistribusi muatan ini disebut induksi elektrostatik.
Dengan adanya objek eksternal bermuatan yang mendekati konduktor, partikel positif dan negatif pada konduktor akan berakhir di sisi yang berlawanan. Hasilnya adalah medan listrik berlawanan yang membatalkan medan muatan benda luar di dalam konduktor logam.
Akan tetapi, meskipun tidak ada muatan di dalam konduktor, medan listrik yang berlawanan memang memiliki efek penting, yaitu melindungi interior dari muatan listrik statis eksterior dan juga dari radiasi elektromagnetik, seperti gelombang radio dan gelombang mikro. Di situlah letak nilai sebenarnya dari sangkar Faraday.
Efektivitas sangkar Faraday bervariasi, tergantung pada konstruksi sangkarnya. Variasi konduktivitas logam yang berbeda, seperti tembaga atau aluminium maka akan memengaruhi fungsi sangkar. Selain itu, ukuran lubang pada penyaring atau jaring juga mengubah kemampuan sangkar, itu dapat disesuaikan tergantung pada frekuensi dan panjang gelombang radiasi elektromagnetik yang ingin Anda keluarkan dari bagian dalam sangkar.
Sejarah Sangkar Faraday
Sangkar Faraday dinamai dari penemunya, yaitu Michael Faraday. Dia membuat sangkar Faraday pertama pada tahun 1836. Caranya adalah membangun sebuah kotak besar dan melapisinya dengan wire mesh. Untuk menguji penemuannya, Faraday menyetrum kotak besar tersebut dari luar dengan listrik dan dia berdiri di dalam.
Pemanfaatan Sangkar Faraday
Sangkar Faraday dapat digunakan untuk mencegah lewatnya gelombang elektromagnetik dan medan listrik, baik menahan untuk keluar atau masuk ke dalam sangkar. Oleh karena itu, sangkar Faraday dapat digunakan untuk melindungi peralatan elektronik dari sambaran petir dan pelepasan muatan listrik statis lainnya, seperti untuk pelindung frekuensi radio dan untuk kabel telekomunikasi berpelindung. Kendaraan, seperti mobil dan pesawat terbang juga berperilaku kurang lebih seperti sangkar Faraday. Misalnya, ketika petir menyambar kendaraan tersebut, itu tidak akan membahayakan orang yang ada di dalamnya.
