Buongiorno,

avrei potuto chiamare questo articolo LA TECNOLOGIA AL SERVIZIO DELLA SCIENZA!

I telefoni cellulari sono uno strumento tecnologico che tutti, o quasi, i nostri alunni possiedono. Vedremo in un serie di successivi articoli quanta scienza e soprattutto quanta fisica si può fare con un cellulare, oggi ci “accontentiamo” di testarlo su un fenomeno fisico noto (o si spera) agli studenti del triennio delle superiori: la gabbia di Faraday! L’attività però può anche essere sperimentata alle scuole medie o nel primo biennio delle superiori.

Quanto segue è frutto di dibattiti ed esperimenti svolti da miei alunni di terza superiore indirizzo agrario.

Procuriamoci il seguente materiale: foglio di alluminio, due cellulari, 1 microonde , se disponibile fogli di rame o ferro, fogli di carta!

Chiediamo ai nostri alunni: come comunichiamo tra due cellulari? Come è possibile che avvenga la trasmissione della nostra voce? In che modo un cellulare trasmette i suoi dati?

Un telefono cellulare lavora su frequenze delle microonde per la trasmissione dei suoi segnali , intorno ad 1Ghz per quelle voce, 2,45 Ghz per il bluetooh o il wifi ad esempio.

Facciamo partire una chiamata tra due cellulari. Avvolgiamo uno dei due dentro un foglio di carta come se volessimo schermarlo: cosa accade? Come spiegheresti il fenomeno?

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Ora prova a circondare il cellulare completamente con un foglio di alluminio, cosa accade?

Dopo alcuni secondi la chiamata “cadrà”. I miei alunni facendo questo esperimento hanno dato queste risposte: si va a creare una specie di gabbia, le onde si riflettono sull’alluminio….

Perché allora in auto non accade? Perché c’è il vetro e le onde passano attraverso di esse….

Proviamo allora a ripetere l’esperimento creando una apertura sull’alluminio, in particolare sull’antenna. Cosa accadrà?

Di nuovo la linea cadrà, come mai? Forse il fenomeno è più complesso di quanto pensiamo….

Prof ma le onde del cellulare sono cariche….magari vanno sull’alluminio….

E se lo mettiamo in una scatola da caffè anch'essa di alluminio?

Provate anche voi a fare questi esperimenti e registrate le risposte dei vostri alunni. In fondo è un semplice esperimento che richiede una poca spesa!

Passiamo al nostro caro microonde: i costruttori di microonde costruiscono i forni in modo da avere una Gabbia di Faraday che schermi all’esterno le onde elettromagnetiche generate durante la cottura dei cibi!

Quindi un microonde è una gabbia di Faraday!! Se mettessimo dentro un cellulare è come avvolgerlo dentro l’alluminio?

Mumble mumble…ragazzi testiamolo!!

Mettiamo il cellulare dentro il nostro microonde spento e facciamo partire la chiamata, dopo un po’ la linea dovrebbe cadere.

Invece?

Perché non accade?

Perché il microonde viene costruito cercando un compromesso tra costi e tecnologia…ma forse anche perché la frequenza di trasmissione è diversa da quella delle onde del forno a 2,45GHz?

Beh allora dobbiamo trovare qualcosa che usi onde da 2,5GHz.

Ma il bluetooth?

Esso lavora proprio a quella frequenza!

Testiamolo!

Attiviamolo e mettiamo il cellulare nel microonde e cerchiamo il nostro dispositivo con un altro telefono!

Cosa accadrà?

Perché?

A voi il piacere di scoprire la conclusione di questo ed altri esperimenti (magari usando altri materiali quali rame, ferro etc.).

Tali esperimenti si prestano anche per attività multidisciplinari con arte, tecnologie, biologia: perché in alcuni edifici di acciaio non c’è campo telefonico? E su un aereo? Puoi fornire altri esempi di gabbie di faraday? Le onde del microonde fanno male? E quelle di un cellulare? Si usano schermature in ambito medico?

L’attività è facilmente sperimentabile in 30 minuti. I ragazzi sono stati affascinati da tale attività perché riguarda uno strumento che usano quotidianamente, infatti anche coloro che non avevano mai sentito parlare di gabbia di Faraday subito si sono mossi a cercare cosa fosse su libri ed internet!

Se avete dubbi, suggerimenti, se avete riflessioni su queste o altri esperimenti o volete proporne di propri scrivetemi ad Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.