Můžete zavolat na mobil v mikrovlnce? (Ano. Vysvětlime proč.)

Dejte mobil do mikrovlnné trouby. NEZAPÍNEJTE JI. A zkuste zavolat.

Co se stane? Podle všeho, co víte o fyzice, by se nemělo stát nic. Mikrovlnka by měla fungovat jako Faradayova klec – kovová stěna, která blokuje elektromagnetické vlny. Signál by neměl projít. Telefon by neměl zvonit.

Jenže zvoní.

Ne vždycky. Ne v každé mikrovlnce. Ale v mnoha ano. A to je problém. Protože to znamená, že něco, co by mělo fungovat jako dokonalá Faradayova klec, vlastně není tak dokonalé.

Co je Faradayova klec

Michael Faraday přišel s tímto konceptem v roce 1836. Základní myšlenka je jednoduchá: když elektromagnetické vlny – třeba z mobilu – narazí na kovovou konstrukci, způsobí pohyb elektronů v kovu. Ty elektrony vytvoří vlastní elektrické pole, které přesně kompenzuje a ruší vnější pole.

Výsledek? Cokoliv uvnitř klece necítí nic. Nula signálu. Nula radiace.

Podle Wikipedie (2025) funguje Faradayova klec díky redistribuci nábojů v kovovém materiálu, který absorbuje vnější elektrické pole a vytvoří opačné pole, které ho kompletně ruší. To je důvod, proč ve výtahu často nemáte signál – kovové stěny výtahu fungují právě jako Faradayova klec.

A mikrovlnka? Měla by dělat totéž. Pět stran je kovových. Šestá strana – dveře – má kovovou síťku. Dírky v síťce jsou menší než vlnová délka mikrovln, takže ty zůstávají uvnitř a ohřívají vaše jídlo. A signály zvenčí by neměly projít dovnitř.

Ale ono to není tak jednoduché.

Experiment: Mobil v mikrovlnce

Physics Girl udělala experiment. Vzala mobil, dala ho do mikrovlnky, zavřela dveře a zavolala. Telefon zazvonil.

Pak to zkusila s jinou mikrovlnkou. Telefon nezazvonil.

Pak to zkusila znovu. Zazvonil.

Takže co se děje? Záleží to na mikrovlnce. Některé propouštějí signál. Jiné ne. A pokud chcete vědět proč, musíte pochopit dvě věci: frekvenci a velikost děr.

Na frekvenci záleží

Problémem mobilního telefonu a mikrovlnky je skutečnost, že obě zařízení používají skoro stejnou frekvenci. Wi-Fi funguje na 2,4 GHz, mikrovlnky na 2,45 GHz. To je téměř totéž. Podle výzkumu publikovaného v Physics World (2017) starší mikrovlnky, které propouštěly víc záření, skutečně Wi-Fi rušily – když jste něco ohřívali, Wi-Fi přestala fungovat.

Mobilní signály? Ty fungují na jiných frekvencích – obvykle kolem 700 MHz až 2,1 GHz v závislosti na operátorovi a technologii. Jsou to delší vlnové délky než mikrovlny. A tady přichází klíčový bod: Faradayova klec může mít dírky. Ale ty dírky musí být mnohem menší než vlnová délka záření, které chcete blokovat.

Takže pokud má síťka na dveřích mikrovlnky dírky, které jsou dost malé na blokování mikrovln (vlnová délka ~12 cm), ale dost velké na propuštění mobilního signálu (vlnová délka delší), pak mobil zvoní.

Kde mikrovlnka „prosakuje“

Physics Girl udělala další pokus. Pokryla celé dveře mikrovlnky alobalem. Telefon přestal zvonit. Takže problém je u dveří. Konkrétně: u spár a okrajů, protože síťka blokuje mikrovlny, které jdou kolmo. Ale spára mezi dveřmi a tělem mikrovlnky? Ta je dlouhá. Mnohem delší než čtvrt vlnové délky. A tam může záření unikat.

Podle výzkumu na Physics Forums (2012) americké bezpečnostní normy vyžadují, aby únik z mikrovlnky při nákupu byl maximálně 1 mW/cm² měřeno 5 cm od trouby, a 5 mW/cm² kdykoli po nákupu. Ale pokud dáte obličej přímo ke spáře dveří? Jste v netestovaném teritoriu.

Není to dokonalá klec

Výzkum z Oxford University publikovaný v Physics World (2017) zjistil, že Faradayovy klece nejsou tak efektivní, jak se dřív myslelo. Problém je, že když máte kovovou síťku místo plného kovu, náboje se nerozdělí úplně stejně. Síťka má omezenou kapacitu, tedy záběr přesunu energie na dráty.

Výsledek? Síťka má jinou distribuci náboje než ideální Faradayova klec (která je plný kus kovu). A to znamená menší stínění.

Dokonce i autor studie, Nick Trefethen, poznamenal, že mikrovlnky nejsou perfektní Faradayovy klece. Když dáte mobil do mikrovlnky a zavoláte, často zazvoní. A to není jen teoretický problém – inženýři to vědí už dlouho.

Proč na tom záleží? (a proč ne)

Měli byste se bát? Ne.

FDA (Food and Drug Administration v USA) reguluje mikrovlnky a povoluje malý únik. A pamatujte: mikrovlnné záření není ionizující. To znamená, že nemůže přímo poškodit vaši DNA. Riziko je v ohřátí tkání. Ale k tomu potřebujete super koncentrované množství mikrovlnného záření.

Jste v mnohem větším nebezpečí, když se spálíte o vodu, kterou jste ohřáli v mikrovlnce, než od samotného mikrovlnného záření.

Podle COMSOL Blog mikrovlnky používají částečný Faradayův štít na pěti stranách a částečnou Faradayovu klec (kovovou síťku) na šesté straně (průhledné okno), aby udržely elektromagnetickou energii uvnitř trouby a chránily uživatele před expozicí mikrovlnnému záření.

Ale dokonalé to není. A proto mobil někdy zvoní.

Co si z toho vzít?

Mikrovlnka je Faradayova klec. Ale není dokonalá. Protože:

1. Má dveře se síťkou, ne plný kov.
2. Má spáry a okraje, kde může signál unikat.
3. Je optimalizovaná pro blokování 2,45 GHz (mikrovlny), ne nutně pro blokování všech ostatních frekvencí.

Pokud chcete perfektní Faradayovu klec? Potřebujete plný kus kovu. Žádné dírky. Žádné spáry. A ideálně uzemnění.

Mikrovlnka není špatná. Je dobrá na to, k čemu je určena: ohřívat jídlo a držet většinu mikrovln uvnitř. Ale není navržena jako bezpečnostní schránka pro vaši elektroniku během EMP útoku. Na to potřebujete něco jiného.

Takže příště, když dáte mobil do mikrovlnky (nezapínejte ji!) a zavoláte, a on zazvoní? Není to chyba, je to docela fascinující fyzika.

Zdroje: YouTube, Wiki, PhysicsWorld, COMSOL