MATERIA: RADIO AM FM UNIDAD I
ASÍ FUNCIONA EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
RADIACIÓN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
La oscilación o la aceleración de una carga eléctrica cualquiera genera un fenómeno físico integrado por componentes eléctricos y magnéticos, conocido como espectro de radiación de ondas electromagnéticas.
RADIACIÓN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
La oscilación o la aceleración de una carga eléctrica cualquiera genera un fenómeno físico integrado por componentes eléctricos y magnéticos, conocido como espectro de radiación de ondas electromagnéticas.
FIg. 1 Espectro completo de las radiaciones de ondas electromagnéticas.
Ese espectro se puede ordenar a partir de ondas que poseen frecuencias muy bajas de pocos hertz (Hz) o ciclos por segundo con longitudes muy largas, como las de la frecuencia de la corriente alterna que empleamos en nuestras casas, hasta llegar a ondas de frecuencias muy altas, de miles de millones de hertz o ciclos por segundo con longitudes extremadamente cortas, como las que poseen las radiaciones cósmicas.
La única diferencia existente entre un grupo de ondas y otras dentro del espectro electromagnético es su frecuencia en hertz (Hz), su longitud en metros (m) y el nivel de energía que transmiten en joule (J).
Características principales de las ondas electromagnéticas
Las tres características principales de las ondas que constituyen el espectro electromagnético son:
Frecuencia ( f )
Longitud ( λ )
Amplitud ( A )
Frecuencia
La frecuencia de una onda responde a un fenómeno físico que se repite cíclicamente un número determinado de veces durante un segundo de tiempo, tal como se puede observar en la siguiente ilustración:
fig. 2 A.- Onda senoidal de un ciclo o hertz (Hz) por segundo. B.- Onda senoidal de 10 ciclos o hertz por segundo
La frecuencia de esas ondas del espectro electromagnético se representan con la letra ( f ) y su unidad de medida es el ciclo o hertz (Hz) por segundo.
Longitud de onda
Las ondas del espectro electromagnético se propagan por el espacio de forma similar a como lo hace el agua cuando tiramos una piedra a un estanque, es decir, generando ondas a partir del punto donde cae la piedra y extendiéndose hasta la orilla.
Cuando tiramos una piedra en un estanque de agua, se generan ondas similares a las
radiaciones propias del espectro electromagnético.
Tanto las ondas que se producen por el desplazamiento del agua, como las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres.
La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, medida en múltiplos o submúltiplos del metro (m), constituye lo que se denomina “longitud de onda”.
P.- Pico o cresta: valor máximo, de signo positivo (+), que toma la onda sinusoidal del espectro. electromagnético, cada medio ciclo, a partir del punto “0”. Ese valor aumenta o disminuye a medida que. la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece positivamente por encima del valor "0".
V.- Valle o vientre: valor máximo de signo negativo (–) que toma la onda senoidal del espectro. electromagnético, cada medio ciclo, cuando desciende y atraviesa el punto “0”. . El valor de los valles. aumenta o disminuye a medida que la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece negativamente por. debajo del valor "0".
T.- Período: tiempo en segundos que transcurre entre el paso de dos picos o dos valles por un mismo. punto.
N.- Nodo: Valor "0" de la onda senoidal.
La longitud de una onda del espectro electromagnético se representa por medio de la letra griega lambda. ( λ ) y su valor se puede hallar empleando la siguiente fórmula matemática:
De donde:
λ= Longitud de onda en metros.
c = Velocidad de la luz en el vacío (300 000 km/seg).
f = Frecuencia de la onda en hertz (Hz).
Por ejemplo, si deseamos conocer en qué banda en metros de la onda corta (OC) transmite una emisora de radio que se capta en los 7.1 MHz de frecuencia en el dial, procedemos de la siguiente forma:
La velocidad de la luz (300 000 km/seg) la convertimos en m/seg, para poder obtener el resultado final en metros. Esa operación la realizamos de la siguiente forma, teniendo en cuenta que 1 km es igual a 1 000 metros:
300 000 km/seg x 1 000 m = 300 000 000 metros/seg
A continuación los 7,1 megahertz los convertimos en hertz (Hz), que es la unidad de medida correspondiente a la frecuencia, teniendo en cuenta que 1 MHz es igual a 106 Hz, o sea, 1 000 000 Hz:
7,1 MHz x 106 = 7,1 x 1 000 000 = 7 100 000 Hz (ó 7 100 000 ciclos por segundo)
Con el resultado de esas dos conversiones sustituimos sus correspondientes valores en la fórmula anteriormente expuesta y tendremos:
Por tanto, la longitud de onda de la señal de 7,1 MHz será de 42,2 metros por ciclo o hertz de frecuencia. Esa longitud se corresponde con la gama de ondas cortas de radio (OC) que responden al rango correspondiente de la banda de más de 41 metros en el dial de un radiorreceptor.
Amplitud de onda
La amplitud constituye el valor máximo que puede alcanzar la cresta o pico de una onda. El punto de menor valor recibe el nombre de valle o vientre, mientras que el punto donde el valor se anula al pasar, se conoce como “nodo” o “cero”.
Propiedades de las ondas electromagnéticas
Para su propagación, las ondas electromagnéticas no requieren de un medio material específico, pues pueden viajar incluso por el espacio extraterrestre.
Las ondas electromagnéticas, como se mencionó anteriormente, se propagan por el vacío a la velocidad de la luz (300 000 km/seg aproximadamente), hasta que su energía se agota. A medida que la frecuencia se incrementa, la energía de la onda también aumenta.
Este tipo de ondas presenta las mismas propiedades físicas inherentes al movimiento ondulatorio
Investigacion: Ing. Ricardo Arreola Navarro Enero 2008
CETIS 58
Materia: Radio AM FM
