1. Las radiaciones electromagnéticas.
El espectro
electromagnético recoge todos los tipos de ondas conocidas
clasificadas según su longitud de onda o frecuencia. De
esta forma tenemos desde las bandas más energéticas hasta las
menos energéticas, como las bandas de ondas de radio.
1.1. Repaso a la
historia de las ondas electromagnéticas.
Los seres humanos han estado expuestos a radiaciones electromagnéticas desde siempre. La misma luz del sol es una radiación electromagnética.
De hecho cualquier objeto que supere los cero grados absolutos de temperatura supone una fuente de radiación electromagnética.
El descubrimiento de las radiaciones electromagnéticas tiene su origen el 1820 cuando el danés Hans Christian Orsted preparaba su material para impartir una conferencia. Este observó cómo la aguja de su brújula se desviaba cada vez que encendía y apagaba una batería eléctrica. Este hecho le sirvió para confirmar que todo cable que transporte corriente eléctrica produce un campo magnético.
Basándose en las experiencias de Orsted, Michael Faraday descubrió en 1831 la inducción magnética. Años después, y aunque apenas sabia matemáticas, el físico James Maxwell logró formular en 1873 gracias a sus experimentos una serie de ecuaciones que relacionaban el campo eléctrico con el magnético; al resolver dichas ecuaciones se descubrió que la velocidad a la que viajan las ondas electromagnéticas en el aire es igual a la velocidad de la luz (300.000 km/s).
Todos estos conocimientos fueron la base para que el físico italiano Guglielmo Marconi lograra desarrollar el telégrafo sin hilos. Años después vendrían el teléfono y la difusión de la radio. Mientras, se continuaba con la investigación en campos electromagnéticos de frecuencias cada vez mayores que permitieran enviar mayor información. Así se pudo llegar a la televisión, la comunicación por satélite o los móviles.
1.2. Fuentes de radiación electromagnética.
Podemos distinguir dos tipos de fuentes electromagnéticas:
Los seres humanos han estado expuestos a radiaciones electromagnéticas desde siempre. La misma luz del sol es una radiación electromagnética.
De hecho cualquier objeto que supere los cero grados absolutos de temperatura supone una fuente de radiación electromagnética.
El descubrimiento de las radiaciones electromagnéticas tiene su origen el 1820 cuando el danés Hans Christian Orsted preparaba su material para impartir una conferencia. Este observó cómo la aguja de su brújula se desviaba cada vez que encendía y apagaba una batería eléctrica. Este hecho le sirvió para confirmar que todo cable que transporte corriente eléctrica produce un campo magnético.
Basándose en las experiencias de Orsted, Michael Faraday descubrió en 1831 la inducción magnética. Años después, y aunque apenas sabia matemáticas, el físico James Maxwell logró formular en 1873 gracias a sus experimentos una serie de ecuaciones que relacionaban el campo eléctrico con el magnético; al resolver dichas ecuaciones se descubrió que la velocidad a la que viajan las ondas electromagnéticas en el aire es igual a la velocidad de la luz (300.000 km/s).
Todos estos conocimientos fueron la base para que el físico italiano Guglielmo Marconi lograra desarrollar el telégrafo sin hilos. Años después vendrían el teléfono y la difusión de la radio. Mientras, se continuaba con la investigación en campos electromagnéticos de frecuencias cada vez mayores que permitieran enviar mayor información. Así se pudo llegar a la televisión, la comunicación por satélite o los móviles.
1.2. Fuentes de radiación electromagnética.
Podemos distinguir dos tipos de fuentes electromagnéticas:
- Las naturales: son las causadas principalmente por el Sol. Originan diversos efectos: absorción, reflexión, transmisión, luminiscencia o calentamiento.
- Las artificiales: son las provocadas por cualquier dispositivo que haya creado el ser humano.
1.3. Clasificación de las ondas electromagnéticas.
Una onda electromagnética está caracterizada por tres parámetros:
- Frecuencia: define el número de vibraciones por segundo. Se mide en hertzios (Hz)
- Velocidad: es siempre la misma y por tanto independiente de la frecuencia de la onda. Es igual a la velocidad de la luz (300.000 km/s). Se mide en kilómetros por segundo.
- Longitud de la onda: una onda está formada por una serie de crestas y valles. La distancia entre dos de estos elementos nos indica la longitud de la onda, expresada en metros.
Observa que cuanto mayor es
la frecuencia, menor es su longitud de onda y mayor es
la energía de la onda.
En telecomunicaciones
las ondas se clasifican por sus diferentes bandas de frecuencia.
1.4. Propagación de
las ondas electromagnéticas.
La modulación es
una técnica para enviar información a través de
ondas de radio. Consiste en variar alguno de los parámetros de la
onda como la amplitud, la frecuencia o la fase con el fin de modificar
la información que queremos enviar. Es similar a la
<<mezcla>> de una onda electromagnética de una
determinada frecuencia con el mensaje que se transmite.
Para
una propagación satisfactoria de la onda también son
necesarias las siguientes variables:
- Potencia. A la hora de establecer una comunicación con una determinada tecnología, tenemos que considerar la potencia a la que se debe emitir para que llegue a su destino.
- Limitación de emisiones. Resulta indispensable garantizar que las emisiones de las antenas no sobrepasen un determinado valor. Esta limitación de las emisiones se establece según los efectos caloríficos que produzcan.
- La frecuencia en la que se emite. Cada frecuencia está destinada a un determinado servicio, y el hecho de que dos ondas coincidan en frecuencias cercanas puede causar interferencias.
