Suponha que os terroristas consigam detonar um EMP no meio dos Estados Unidos. Seu alcance é longo o suficiente para que o pulso atinja e torne efetivamente inútil todo o hardware desprotegido.
Suponhamos que este seja um comprador casual e decida apenas embrulhá-lo em papel alumínio. Quanto à força do pulso, que tal vamos ser a força média do PGA gerado por um padrão tamanho nuke.
Por exemplo, um tipo E1 de EMP pode criar um pulso com força de até 1 MeV (milhões de elétron-volts)
Informações básicas : dependendo do tamanho das lacunas na gaiola, uma gaiola de Faraday pode proteger um objeto dentro dela da radiação por toda parte o espectro. Se o objeto não estiver tocando a gaiola, o objeto será coberto. *
Uma gaiola de Faraday poderia proteger os eletrônicos de um EMP ? Um EMP mais forte ainda pode danificar os componentes eletrônicos dentro da gaiola?
Comentários
- depende da forma de onda do pulso ' s, bem como da frequência e da intensidade do pulso. também a espessura o f a gaiola é importante neste aspecto. Torne a pergunta mais específica inserindo alguns números ou estimativas. .
- E descreva como um grupo terrorista (1) conseguirá uma bomba e (2) aumentará o suficiente para que o EMP seja uma preocupação real (dica – um Cessna ganhou ' t do).
- Ignore o COMO. Eu ' estou mais curioso sobre a física por trás disso.
- @JonCuster I ' estou votando para fechar seu comentário como fora do tópico. Você já tentou postá-lo no terror stackexhange?
- Se você está falando sobre uma " gaiola " em termos de envolvê-lo em um material condutor, esta pergunta tem uma resposta parcial physics.stackexchange.com/questions/160137/…
Resposta
Tudo depende da construção da gaiola de Faraday … para um gaiola bem construída (multicamadas, contínuas, gaxetas RF em todas as costuras) a resposta é “sim”. É muito mais fácil adicionar mais 3 dB de isolamento do que dobrar a potência do seu dispositivo de geração de EMP.
Imagine que você tem uma gaiola que fornece apenas 3 dB de proteção. Se você colocar essa gaiola dentro de outra gaiola, você tem 6 dB. E assim continua. Este é um caso em que isolamento suficiente é realmente possível (supondo que você esteja longe o suficiente da explosão para que o escudo não esteja mecanicamente comprometido).
Comentários
- Quão forte deve ser o pulso para correr um risco genuíno de derreter a gaiola? Ou isso nunca aconteceria?
- É improvável que o pulso eletromagnético seja suficientemente energético para derreter a gaiola – mas o calor da explosão que gerou o pulso poderia …
- O que eu significa algo como " Quão forte deveria ser para que a corrente na gaiola de Faraday fosse forte o suficiente para derretê-la "
- A resposta curta – " ridiculamente forte ". Veja como os aquecedores de indução funcionam: eles induzem correntes parasitas que aquecem o material alvo. As correntes parasitas requerem $ \ frac {dB} {dt} $ – se ' s um único pulso, a maneira de aumentar a corrente é aumentar o B ou diminuir o tempo. Porém, quanto menor o tempo, menos energia é dissipada. Com um pulso, isso nunca poderia funcionar. Você precisaria de um sinal de RF contínuo de alta potência (mesmo assim, seria incrivelmente difícil. Dentro dos sistemas de RM, eles têm gradientes magnéticos realmente fortes e que mudam rapidamente, e muitas correntes parasitas – mas nada derrete).
- O " calor da explosão " fez ' não ser uma preocupação. Um dispositivo EMP deve explodir na exosfera. A menos que ' seja uma bomba verdadeiramente gigantesca, ' estará simplesmente muito longe (muito alto no céu) para a radiação direta causar danos objetos no ponto zero.
Resposta
Se você embrulhar seus eletrônicos em papel alumínio de cozinha, a equação apropriada para o fator de transmissão do campo elétrico, que leva em consideração a reflexão da folha e a atenuação na folha é $$ \ frac {E_t} {E_i} \ simeq 4 \ frac {\ eta _ {\ rm Al}} {\ eta_0} \ exp (-t / \ delta) = 0,47 \ omega ^ {- 1/2} \ exp (-22 \ omega ^ {1/2} t), $$ onde $ t $ é a espessura da folha e $ \ omega $ é a “frequência” da radiação EM (ver gaiola de Faraday na vida real ). A fração de potência transmitida seria o quadrado disso.
A folha típica tem $ t \ sim 3 \ times 10 ^ {- 5} $ m e as frequências mais baixas têm os fatores de transmissão mais altos. De acordo com este extenso relatório , um HEMP E1 é menos importante do que raios para frequências abaixo de 1 MHz. A 1 MHz ($ \ omega \ sim 6 \ vezes 10 ^ 6 $ Hz), a fórmula acima fornece um fator de transmissão de $ 3 \ vezes 10 ^ {- 5} $. Dado um pico de campo E típico de HEMP de cerca de 50.000 V / m (mesmo relatório), essa quantidade de atenuação é suficiente para reduzir o sinal para aquele típico de uma estação de rádio FM forte.
Então, minha conclusão é que o papel alumínio protegeria seu telefone de um EMP. No entanto, simplesmente não é prático ou possível encerrar completamente todos os dispositivos eletrônicos e eletrônicos (por exemplo, eles geralmente precisam de cabos dentro ou fora ou algum tipo de abertura, que pode deixá-los vulneráveis).