Alexander Fufaev
Ich heiße Alexander FufaeV und hier erkläre ich das folgende Thema:

Faraday-Käfig: Abschirmung von elektrischen Feldern

Erklärung

Ein Faraday-Käfig, benannt nach dem britischen Physiker Michael Faraday, ist ein metallischer Käfig, der ein externes elektrisches Feld \( \class{purple}{E} \) abschirmt. Dieser elektrisch leitende Faraday-Käfig wird beispielsweise dazu benutzt, um elektronische Geräte vor elektromagnetischen Störungen zu schützen.

Eine leitende hohle Schachtel befindet sich in einem externen elektrischen Feld \(E\).

fufaev.org Abschirmung des elektrischen Feldes mittels Faraday-Käfig
Das elektrische Feld wird im Inneren des Käfigs durch das elektrische Feld der Ladungen im Leiter neutralisiert.

Da die Schachtel leitend ist, können sich die Elektronen auf ihrer Oberfläche frei bewegen. In einem elektrischen Feld verschieben sie sich entgegen der Richtung des externen Feldes (dieser Effekt nennt sich Influenz). Auf der anderen Seite der Schachtel fehlen diese Elektronen, deshalb ist diese Seite positiv geladen.

Aufgrund dieser Ladungstrennung entsteht ein weiteres elektrisches Feld in der Schachtel, das vom Betrag genauso groß ist wie das externe Feld und die beiden Felder zeigen in entgegengesetzte Richtung. Sie heben sich im Inneren der Schachtel genau weg. Das Innere der Schachtel ist also feldfrei. Man sagt: Die Schachtel bildet einen Faraday-Käfig.