Celular fora de área
Intro
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Introdução
Neste experimento vamos investigar como se comporta o sinal de
um telefone celular quando embrulhamos o aparelho em folhas de
diferentes materiais.
Cadastrada por
Gianinni Machado Pelizer
Material - onde encontrar
em casa
Material - quanto custa
até 10 reais
Tempo de apresentação
até 10 minutos
Dificuldade
intermediário
Segurança
seguro
Materiais Necessários
*Dois telefones celulares
*Folha de papel
*Folha de papel alumínio
Celular fora de área
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Passo 1
Embrulhando o telefone na folha de papel
Inicialmente embrulhamos um dos telefones em uma folha de papel e discamos para ele, observamos
que o telefone funciona normalmente e escutamos ele tocar.
Telefone embrulhado na folha de papel.
Telefone embrulhado na folha de papel.
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Passo 2
Embrulhando o telefone na folha de papel alumínio
Em seguida, embrulhamos o telefone que estava inicialmente dentro da folha de papel em uma folha de
papel alumínio. Discamos novamente para este telefone e percebemos que desta vez ele se encontra
fora de área.
Telefone embrulhado na folha de papel alumínio.
Celular fora de área
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Passo 3
O que acontece
O aparelho celular comunica-se por ondas eletromagnéticas, ou seja, quando ligamos para um celular
este funciona como um transmissor e receptor de ondas eletromagnéticas. O processo de propagação
das ondas eletromagnéticas consiste em um campo elétrico variável gerando um campo magnético
também variável e vice-versa.
Quando embrulhamos o aparelho com papel nada acontece, pois o celular continua recebendo e enviando
ondas eletromagnéticas normalmente. Comprovamos isso ao ligar para o telefone e escutá-lo chamar
normalmente.
Entretanto, quando embrulhamos o telefone na folha de papel alumínio percebemos que ele está sem
sinal. Isso nos leva a seguinte pergunta: o que faz com que o telefone tenha sinal embrulhado na folha
de papel, mas fique fora de área quando embrulhado no papel alumínio?
Para entendermos este fenômeno temos de analisar o que faz com que uma onda penetre ou não em um
material. Este efeito é denominado “Skin Depth”, e podemos calcular a distância de penetração da onda
em dado material pela fórmula abaixo:
Em que:
σ = condutividade do material
μ = permeabilidade
f = freqüência da onda
Com base nessa fórmula percebemos que quanto maior a condutividade do material menor será a distância que a onda penetra (δ).
Isso explica porque o papel (mal condutor de eletricidade) permite que as ondas cheguem ao telefone e o papel alumínio (bom
condutor elétrico) faz com que o telefone fique fora de área. Outro dado importante que a fórmula nos dá é que quanto menor
a freqüência da onda maior será sua penetração em um material. Uma sugestão ao professor é utilizar a mesma folha de papel
alumínio em uma antena de rádio e comparar os resultados para freqüências AM e FM.
Confira o vídeo do experimento abaixo.
Vídeo.
Onda eletromagnética.
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Passo 4
Para saber mais
Para aprofundar na álgebra e física envolvida (nível superior) visite os links abaixo:
http://farside.ph.utexas.edu/teaching/em/lectures/node102.html
http://www.rfcafe.com/references/electrical/skin-depth.htm
http://scienceworld.wolfram.com/physics/SkinDepth.html