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Las ondas de radio u ondas Hertzianas septiembre 9, 2009

Posted by Asociación de Radioexperimentadores del Estado de Yucatán, A.C. in Propagación de las Ondas de Radio.
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La onda electromagnética.

Onda Electromagnética

James C. Maxwell, físico escocés, con sus trabajos sobre electricidad y magnetismo, demostró en 1864 que una perturbación que consistiera en un campo eléctrico y un campo magnético transversales podía propagarse a través del éter con la velocidad de la luz. Más tarde, en 1887, Heinrich R. Hertz produjo ondas electromagnéticas mediante una corriente oscilante y demostró la exactitud de la teoría de Maxwell. La  telegrafía sin hilos y la radio son derivaciones prácticas de la teoría de Maxwell y Hertz. Después surgieron serias dificultades relacionadas con las propiedades del éter a través del cual se suponía que se propagaban estas ondas. Sin embargo, en 1905 la teoría de la relatividad de Einstein resolvió estas dificultades demostrando que el éter no era necesario para la propagación de las ondas electromagnéticas y en consecuencia, las ondas electromagnéticas, de las cuales la luz forma parte, se consideran como oscilaciones electromagnéticas, consistentes en variaciones de un campo eléctrico y otro magnético transversales entre sí, cada uno de los cuales puede existir en el espacio libre, es decir, en el espacio completamente vacío de materia.

Como ya dijimos, las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio a velocidades de casi 300,000 kilómetros por segundo. Como las pequeñas ondas en un estanque de agua, estas ondas tienen una longitud de onda característica (la distancia entre cresta y cresta del campo eléctrico) y una frecuencia característica (el número de crestas que pasan por un punto dado cada segundo).

La frecuencia constituye un fenómeno físico en el que se repite cíclicamente,un número determinado de veces, el ciclo completo o longitud de onda, durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de ciclos o hertz (Hz) por segundo.

La longitud de onda y la frecuencia de las ondas están relacionadas por la sencilla fórmula:

Longitud de onda =  Velocidad de la Luz / Frecuencia

Así, por ejemplo, un electrón que vibra un millón de veces por segundo = 1 Mc.o 1 Mhz. (un Megaciclo o Megahertz por segundo) radia un tren de un millón de ondas electromagnéticas cada segundo. A la velocidad de la luz, ese tren de ondas se extiende casi 300,000 km. cada segundo ( 300.000,000 m/seg. ) y la longitud de onda es de 300 metros. :   ( 300.000,000 m / 1.000,000 de veces) = 300 metros.

Durante la propagación de la onda, el campo eléctrico (E) oscila en un eje (Y)perpendicular a la dirección de propagación (Z). El campo magnético (M) también oscila pero en dirección perpendicular al campo eléctrico (E) y en el mismo plano de la propagación.

La naturaleza de las ondas electromagnéticas consiste en la propiedad que tienen el campo eléctrico y magnético de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo.

Las ondas electromagnéticas viajan en el vacío a la velocidad de la luz ( 299,820 km/seg ) y transportan energía a través del espacio. La cantidad de energía transportada por una onda electromagnética depende de su frecuencia: entre mayor es su frecuencia mayor es la energía:

La Radiofrecuencia.

Para una mayor comprensión empezaremos por conocer lo que es una onda de radio u onda Hertziana.

Las ondas de radio o hertzianas se producen cuando una corriente alterna atraviesa un conductor (antena) generando un campo electromagnético alrededor de éste(a). La energía electromagnética se almacena alternativamente en el campo y en el conductor, pero si la corriente alterna continúa fluyendo llega un momento en que la energía ya no regresa al conductor sino que es radiada al espacio convirtiéndose en radiofrecuencia. (Es, prácticamente una fuga de energía).

La radiofrecuencia (energía electromagnética) está constituida por el flujo constante de las ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio con características muy similares a las de las ondas luminosas y caloríficas.

Una onda electromagnética se representa como un ciclo senoidal, que puede ser medida como la distancia entre picos ( crestas ) del campo eléctrico o entre valles como en la figura de arriba. ( por simplicidad no se dibuja el campo magnético ).

La distancia que recorre una onda durante un ciclo se conoce como Longitud de onda (L) y al número de ciclos que se repiten durante un segundo se le denomina Frecuencia.

Tomando en cuenta que las ondas electromagnéticas viajan, en el espacio libre, a 299,820 km/seg. (velocidad de la luz) ( para fines prácticos se consideran 300,000 km./seg.) y que la longitud de onda es la distancia que recorre la misma durante un ciclo, entonces a la frecuencia de un ciclo por segundo ( mejor conocida como un Hertz.) (1 Hz.) la longitud de onda es de 300,000 km (300.000,000 m.), de donde podemos inferir que existe una relación inversamente proporcional entre la frecuencia y la longitud de onda, es decir : a mayor frecuencia menor es la longitud de la onda

Las longitudes corresponden a la onda electromagnética en el espacio libre. A una misma frecuencia, la longitud física de una antena es ligeramente menor dependiendo del tipo de conductor y de la relación entre su longitud y su diámetro.

Ahora ya estamos en condiciones de comprender la nomenclatura utilizada para clasificar a las Bandas de Frecuencias que son utilizadas en la Radiocomunicación. Siendo una Banda tan sólo un agrupamiento de Frecuencias en función de las unidades métricas, a las que se les ha asignado un número y un nombre  para fines prácticos. Cualquier otra denominación es errónea y se da a menudo por confusión con los Modos de transmisión que veremos más adelante.

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Comentarios»

1. vinchufer - enero 18, 2014

Velocidad de la luz 300.000 metros partido por segundo, o kilometros por sg?

2. vinchufer - enero 18, 2014

Velocidad de la luz 300.000 metros partido por segundo

3. ismael escalona reveron - septiembre 10, 2010

Saludos

soy el autor del trabajo….ismael escalona
me complace que muchas personas en el mundo hagan uso provechoso del mismo
exitos

4. carlos peniche - junio 16, 2010

De verdad Son informaciones que como comunicadores, devemos mantener presente y Saver de que todo tiene su inicio y como comunicador estoy conciente que si esto no uviese sucedido hoy no estuvieramos haciendo lo que en verdad nos gusta, es hacer Radio con La mayor Calidad posible …

Pablo Marfil Alcocer - junio 16, 2010

Hola Carlos, gracias por tu comentario. El mundo de la radio es muy extenso y emocionante, te invito a visitar nuestro sitio web en arey.awardspace.com para que tengas una visión mas amplia. 73 de Pablo (xe3wma)

5. jose luis castro v - enero 15, 2010

La información recibida en esta página ha sido muy provechosa me gustaría poder recibir mas información acerca de como funcionan las antenas y todos los tipos de ellas cual es el material mas conveniente para contrruirlas.

Pablo Marfil Alcocer - junio 16, 2010

Hola José Luis, que bueno que te ha servido la información.
Respecto a las antenas y su construcción, si pudieras decirnos que bandas te interesan nos sería mas fácil subir la información correspondiente.
Las más fáciles de construir son las dipolos y en cuanto pueda subiré la información general.

73 de Pablo (xe3wma)


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