Faradaysche Käfige blockieren EMP auf die gleiche Weise wie alle anderen zeitlich variierenden elektromagnetischen Felder. Der einzige Unterschied zwischen dem Blockieren von EMP und dem Blockieren einer normalen Funkübertragung besteht darin, dass das EMP um viele Größenordnungen stärker ist.

Ein Faradayscher Käfig funktioniert, weil Metalle aus einem "Meer" mobiler Elektronen unter den Protonen im Atom bestehen Kerne. Das heißt, Metalle sind gute Leiter. Wenn sich ein elektromagnetisches Feld dem Metall nähert, werden die mobilen Elektronen an den Stellen angezogen, an denen das elektrische Potential höher ist, und hinterlassen überschüssige Protonen, an denen das elektrische Potential niedriger ist.

Die mobilen Elektronen tun dies, weil sie suchen Die Anordnung mit dem niedrigsten Potential, genau wie ein Felsbrocken einen Hügel hinunter rollt oder Wasser in einem Gefäß in irgendeiner Form in Richtung Niveau tendiert.

In dem Maße, in dem der Faradaysche Käfig aus einem perfekten Leiter besteht, werden die Elektronen Ordnen Sie sich so um, dass sich die Umverteilung der Elektronen und das externe Feld genau aufheben, sodass sich das elektromagnetische Feld im Käfig nicht ändert. Dabei geht keine Energie verloren.

Diese Animation übertreibt absurd die Entfernung, die die Elektronen zurücklegen (in der Praxis bewegen sie sich kaum, denn wenn die Protonen so allein gelassen würden, würde sich die Box in einzelne Atome zerreißen ), aber es macht einen fairen Job, um die Idee zu vermitteln:

In der Praxis sind Metalle keine perfekten Leiter, also ein wenig Energie wird durch Widerstand verloren und in Wärme umgewandelt, und die Elektronen können das Feld nicht perfekt aufheben, so dass ein Teil der elektromagnetischen Welle es in den Käfig schafft. Wir sagen also nur, dass der Faradaysche Käfig das äußere Feld abschwächt.

Der Hauteffekt begrenzt zwar die Ströme auf die Außenfläche des Metalls, dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, um die Funktionsweise eines Faradayschen Käfigs zu erklären. Bedenken Sie: Faradaysche Käfige blockieren auch wirksam statische elektrische Felder, bei denen kein Hauteffekt auftritt. Das Isolieren des geschützten Inhalts vom Käfig ist wahrscheinlich immer noch eine gute Idee, wenn die höchste Dämpfung erforderlich ist.

Es ist wichtig, dass der Käfig eine durchgehende leitende Abschirmung bildet, die das zu schützende Gerät vollständig umschließt. Zum Beispiel macht das Schneiden eines Schlitzes in einem Faradayschen Käfig ihn unwirksam, wenn dieser Schlitz ein nennenswerter Bruchteil der Wellenlänge ist. Dies liegt daran, dass der Schlitz eine Barriere für die Bewegung der Elektronen darstellt und folglich das mit den mobilen Elektronen verbundene elektrische Feld um den Schlitz "fließen" muss, so dass er das externe Feld nicht mehr aufheben kann. Eine Schlitzantenne nutzt diesen Effekt, um einen Wellenleiter (der sich nicht so stark von einem Faradayschen Käfig von innen nach außen unterscheidet) zum Strahlen zu bringen.

Aus diesem Grund werden Metallboxen mit Deckel nicht verwendet. Es funktioniert nicht immer als Faradayscher Käfig, da der Deckel häufig keinen guten elektrischen Kontakt mit dem Rest der Box hat.

Die Folie funktioniert einwandfrei, solange darauf geachtet wird, an allen Nähten einen guten elektrischen Kontakt herzustellen. Und die Dünnheit der Folie bedeutet weniger Dämpfung, aber abhängig von der Leistung des EMP und der Empfindlichkeit des Inhalts ist dies möglicherweise ausreichend.