Una buona domanda di fisica che tutti dovrebbero porre quando si pensa al numero di interfacce wireless che ci sono nell'odierno iPhone e Mac.
Risposta rapida
Apple analizza diversi pezzi, materiali e posizioni dell'antenna attraverso modelli matematici per calcolare il risultante segnale esterno ottenuto e ottenere il massimo e il più omnidirezionale.
Realtà fisica
Prima cosa da sapere in questo campo, non stiamo parlando di elettrostatica qui, ma di elettromagnetismo e inoltre di onda elettromagnetica nello spettro di micro-onde (300 MHz - 300 GHz).
Considera una scatola metallica chiusa collegata a terra. Se applichi a questa scatola un campo elettrostatico senza variazione, gli elettroni all'interno del metallo di questa scatola si sposteranno fino a raggiungere una delle facce del metallo e fino a quando il campo elettrostatico complessivo non sarà completamente uguale a zero. Quindi il campo elettrostatico
all'interno di questa scatola metallica sarà uguale a 0 entro 1 ps (10⁻¹²) per un metallo di 0,2 mm di spessore. Questo sarà anche il caso di un campo elettrostatico variabile, ma solo se questo campo sta variando rimanendo nella stessa direzione. Questo è il caso di un fulmine: gli elettroni all'interno saranno in grado di seguire l'alta variazione di intensità di questo campo elettrodinamico in modo da cancellarlo all'interno della scatola.
Questa scatola è chiamata gabbia di Faraday ( Gabbia di Faraday su Wikipedia ) poiché quasi tutti imparavano a scuola molto prima di apprendere l'elettromagnetismo.
Una gabbia di Faraday blocca i campi elettrostatici
Ma nel campo dell'elettromagnetismo le cose sono completamente diverse. Gli elettroni non avranno abbastanza tempo per passare da una faccia del metallo all'altra il tempo che il campo elettromagnetico impiegherà per cambiare direzione: 0,2 ps a 5 GHz (promemoria: periode = 1 / frequenza). E in un metallo gli elettroni inizieranno ad oscillare alla stessa frequenza rispetto al campo elettromangetico esterno. Non saranno abbastanza veloci da seguire la musica e non cancelleranno più attraverso l'equilibrio il campo elettromagnetico esterno. Creeranno il proprio campo elettromagnetico leggermente sfasato rispetto a quello esterno (esattamente come gli elettroni di un'antenna). I due campi elettromagnetici si sommano e creano un campo elettromagnetico all'interno della scatola metallica.
Una gabbia di Faraday non blocca le onde elettromagnetiche
Un malinteso comune è che una gabbia di Faraday fornisce il blocco completo o l'attenuazione delle onde elettromagnetiche, questo non è vero. Dovremmo parlare della trasparenza di diversi metalli o leghe in onde elettromagnetiche (più acutamente del loro "spettro di assorbimento"). La maggior parte dei metalli sono completamente neri a frequenze lente e trasparenti a quelli alti (guarda l'immagine del tuo MBP quando passi il controllo dei raggi X all'aeroporto
