Supongamos que los terroristas logran detonar un EMP en el medio de los Estados Unidos. Su rango es lo suficientemente largo como para que el pulso golpee e inutilice efectivamente todo el hardware desprotegido.
Supongamos que se trata de un comprador casual y decide envolverlo en papel de aluminio. En cuanto a la fuerza del pulso, ¿qué tal si vamos a tener la fuerza promedio de la EMP generada por un estándar tamaño nuclear.
Por ejemplo, un tipo de EMP E1 podría crear un pulso con una fuerza de hasta 1 MeV (millón de electronvoltios)
Información general : Dependiendo del tamaño de los huecos en la jaula, una jaula de Faraday puede proteger un objeto dentro de ella de la radiación por todas partes el espectro. Si el objeto no está tocando la jaula, el objeto será bombardeado. *
¿Podría una jaula de Faraday proteger la electrónica de un EMP ? ¿Un EMP más fuerte podría dañar los componentes electrónicos dentro de la jaula?
Comentarios
- depende de la forma de onda del pulso ' s, así como de la frecuencia y la intensidad del pulso. También el grosor o f la jaula es importante a este respecto. Por favor, haga la pregunta más específica ingresando algunas cifras o estimaciones. .
- Y describa cómo un grupo terrorista (1) obtendrá una bomba y (2) la elevará lo suficiente como para que EMP sea una preocupación real (pista: un Cessna ganó ' no).
- Ignore el CÓMO. Tengo ' más curiosidad por la física detrás de esto.
- @JonCuster I ' estoy votando para cerrar tu comentario como fuera de tema. ¿Has intentado publicarlo en el intercambio de pilas de terror?
- Si estás hablando de una " jaula " en términos de envolverlo en un material conductor, esta pregunta tiene una respuesta parcial physics.stackexchange.com/questions/160137/…
Respuesta
Todo depende de tu construcción de la jaula de Faraday … por un tiempo suficiente jaula bien construida (multicapa, continua, juntas de RF en todas las juntas) la respuesta es «sí». Es mucho más fácil agregar otros 3 dB de aislamiento que duplicar la potencia de su dispositivo generador de EMP.
Imagine que tiene una jaula que proporciona solo 3 dB de blindaje. Si coloca esa jaula dentro de otra jaula, tienes 6 dB. Y así continúa. Este es un caso en el que es posible un aislamiento suficiente (asumiendo que estás lo suficientemente lejos de la explosión como para que el escudo no esté mecánicamente comprometido).
Comentarios
- ¿Qué tan fuerte debe ser el pulso para correr un riesgo real de derretir la jaula? ¿O esto nunca sucedería?
- Es poco probable que el pulso electromagnético sea lo suficientemente energético como para derretir la jaula, pero el calor de la explosión que generó el pulso podría …
- Lo que yo significa algo como, " ¿Qué tan fuerte debería ser para que la corriente en la jaula de Faraday sea lo suficientemente fuerte como para derretirla "
- La respuesta corta – " ridículamente fuerte ". Observe cómo funcionan los calentadores de inducción: inducen corrientes parásitas que calientan el material objetivo. Las corrientes de Foucault requieren $ \ frac {dB} {dt} $ – si ' es un solo pulso, la forma de aumentar la corriente es aumentar el B o disminuir el tiempo. Pero cuanto más corto es el tiempo, menos energía se disipa. Con pulso, nunca podría funcionar. Necesitaría una señal de RF continua de alta potencia (incluso entonces, sería increíblemente difícil. Dentro de los sistemas de RM, tienen gradientes magnéticos realmente fuertes y que cambian rápidamente, y muchas corrientes parásitas, pero nada se derrite).
- El " calor de la explosión " ganó ' no será motivo de preocupación. Un dispositivo EMP tiene que explotar en la exosfera. A menos que sea ' una bomba verdaderamente gigantesca, ' simplemente estará demasiado lejos (demasiado alto en el cielo) para que la radiación directa pueda dañar objetos en la zona cero.
Respuesta
Si envuelve sus dispositivos electrónicos en papel de aluminio para cocina, entonces la ecuación apropiada para el factor de transmisión del campo eléctrico, que tiene en cuenta la reflexión de la lámina y la atenuación en la lámina, es $$ \ frac {E_t} {E_i} \ simeq 4 \ frac {\ eta _ {\ rm Al}} {\ eta_0} \ exp (-t / \ delta) = 0.47 \ omega ^ {- 1/2} \ exp (-22 \ omega ^ {1/2} t), $$ donde $ t $ es el espesor de la lámina y $ \ omega $ es la «frecuencia» de la radiación electromagnética (ver jaula de Faraday en la vida real ). La fracción de potencia transmitida sería el cuadrado de esta.
La lámina típica tiene $ t \ sim 3 \ veces 10 ^ {- 5} $ my las frecuencias más bajas tienen los factores de transmisión más altos. Según este extenso informe , un E1 HEMP es menos importante que los rayos para frecuencias por debajo de 1 MHz. A 1MHz ($ \ omega \ sim 6 \ times 10 ^ 6 $ Hz), la fórmula anterior da un factor de transmisión de $ 3 \ times 10 ^ {- 5} $. Dado un pico de campo E típico de HEMP de alrededor de 50,000 V / m (mismo informe), entonces esta cantidad de atenuación es suficiente para reducir la señal a la típica de una estación de radio FM potente.
Así que mi conclusión es que el papel de aluminio protegería su teléfono de un EMP. Sin embargo, simplemente no es práctico o posible encerrar completamente todos los dispositivos electrónicos y electrónicos (por ejemplo, a menudo necesitan cables hacia adentro o hacia afuera o algún tipo de abertura, que puede dejarlos vulnerables).