1. Benjamin Franklin (1755) – Penemu Awal Fenomena
Meskipun nama “Faraday” yang melekat pada metode ini, Benjamin Franklin adalah orang pertama yang secara tidak sengaja mengamati fenomena ini pada tahun 1755.
Eksperimen: Franklin menurunkan bola cork (gabus) yang tidak bermuatan menggunakan benang sutra ke dalam sebuah kaleng perak yang dialiri listrik bermuatan tinggi.
Hasil: Dia mendapati bahwa bola gabus tersebut sama sekali tidak tertarik ke dinding bagian dalam kaleng. Namun, ketika bola didekatkan ke bagian luar kaleng, bola tersebut langsung tertarik. Franklin menyadari ada sesuatu yang aneh, namun saat itu ia belum bisa menjelaskan mengapa muatan listrik hanya berkumpul di permukaan luar.
2. Michael Faraday (1836) – Sang Pionir dan Penjelas Teori
Fisikawan asal Inggris, Michael Faraday, mengambil inspirasi dari eksperimen Franklin dan melakukan uji coba legendaris pada tahun 1836 untuk membuktikan teorinya secara matematis dan fisik.
Eksperimen: Michael Faraday membangun sebuah kamar/ruangan besar yang dilapisi seluruhnya dengan pelat dan jaring logam (kerajang aluminium/tembaga). Ia kemudian mengalirkan listrik bertegangan sangat tinggi dari generator elektrostatik ke bagian luar ruangan tersebut hingga mengeluarkan percikan api.
Uji Coba Langsung: Untuk membuktikan teorinya, Faraday masuk dan berdiri di dalam kamar tersebut membawa alat pengukur muatan listrik (electroscope).
Hasil: Di dalam ruangan, Michael Faraday tetap aman tanpa tersengat listrik sedikit pun, dan alat ukurnya menunjukkan angka nol. Eksperimen ini membuktikan bahwa muatan listrik statis hanya berada di bagian luar konduktor dan saling meniadakan di bagian dalam.
3. James Clerk Maxwell (1861) – Formulasi Matematis
Murid dan penerus pemikiran Faraday, James Clerk Maxwell, memberikan kontribusi besar dengan menyusun Persamaan Maxwell (Maxwell’s Equations).
Peran: Jika Faraday membuktikannya lewat eksperimen fisik, Maxwell membuktikannya secara matematis melalui hukum elektromagnetik. Ia menjelaskan bagaimana medan listrik eksternal menyebabkan muatan di dalam konduktor bergerak sedemikian rupa sehingga medan listrik bersih di dalam sangkar menjadi nol (E = 0).
4. Nikola Tesla (Akhir Abad ke-19) – Aplikasi Tegangan Ekstrem
Sang maestro listrik arus bolak-balik (AC),
Nikola Tesla, sering menggunakan prinsip
Sangkar Faraday dalam pertunjukan laboratorium dan eksperimennya dengan Tesla Coil (Kumparan Tesla).
Eksperimen: Tesla kerap duduk dengan santai di dalam sebuah struktur sangkar logam atau di balik pelindung konduktif sementara arus listrik jutaan volt dari Tesla Coil menyambar-nyambar di sekelilingnya.
Tujuan: Tesla menggunakan metode ini untuk mendemonstrasikan keamanan sistem arus bolak-balik frekuensi tinggi jika dikendalikan dengan benar, serta memamerkan efek kulit (skin effect) di mana arus listrik frekuensi tinggi cenderung mengalir di permukaan luar konduktor.
- 1755 (Benjamin Franklin): Menemukan bahwa bagian dalam wadah logam bermuatan tidak memiliki medan listrik.
- 1836 (Michael Faraday): Membangun ruangan logam pertama, melakukan uji coba manusia di dalamnya, dan mematenkan konsep efek perisai (shielding effect).
- 1861 (James Clerk Maxwell): Merumuskan dasar matematika di balik cara kerja sangkar tersebut.
- 1890-an (Nikola Tesla): Mempopulerkan penggunaan sangkar sebagai pelindung dari petir buatan bertegangan tinggi.
- Kini, metode yang mereka rintis tidak hanya digunakan untuk proteksi petir bangunan, melainkan juga untuk melindungi komponen ruang ICU rumah sakit (MRI), membungkus kabel audio premium, hingga melindungi jet tempur maupun pesawaat komersial dari sambaran petir di udara.