História do Eletromagnetismo: Descobertas e Aplicações, Notas de estudo de Redes de Computadores

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Coordenação de Eletrotécnica Eletromagnetismo e suas Aplicações ( Antenas ) Salvador,Junho de 2013

Instituto Federal de Educação,Ciência e Tecnologia da Bahia - Campus Salvador Eletromagnetismo e suas Aplicações ( Antenas ) Por : Fernanda Carvalho Josimar Amorim Atividade requisitada pela Prof ª Maria das Neves,da disciplina de Maquinas Eletricas,como nota parcial da I unidade para melhor compreensão das aplicações de fenômenos da eletricidade,uma delas é do eletromagnetismo em nossas vidas. Salvador,Junho de 2013

Índice

1. Introdução a Historia do Eletromagnetismo ............................................ 1.1 Ondas Eletromagneticas .................................................................... 1.2 Espectro Eletromagnético ....................................... 1.3 Características das Principais Radiações …...................................................
2. O que são antenas ?........................................................................................ 2.1 Tipos de antenas ........................................................................................................ 2.2 Comprimento de Onda...................................................................... 2.3 Ganho de Antena ..................................................................................... 2.4 Modulação .............................................................................................. 2.5 Mulltiplexação .................................................... Conclusão ............................................................................................................................... Referencias Bibliográficas ..................................................................................................... Observações do Professor ......................................................................................................

Lista de Figuras Figura 01 - Efeitos da radiação Solar Figura 02 - Velocidade de onda eletromagnética,no vácuo Figura 03 - Espectro Eletromagnético Figura 04

Figura 01 – Efeitos da radiação Solar Tais radiações são tão importantes que originaram uma nova ciência, a Radioastronomia, que se preocupa na captação e analise dessas informações obtidas do espaço através de ondas. Existem outras fontes terrestres de radiação eletromagnética são elas,as estações de rádio e de TV, o sistema de telecomunicações à base de microondas, lâmpadas artificiais, corpos aquecidos e muitas outras.As ondas eletromagnéticas são ondas formadas pela combinação dos campos magnético e elétrico que se propagam no espaço perpendicularmente um em relação ao outro e na direção de propagação da energia. James Clerk Maxwell, físico escocês,reconhecido por desenvolver o trabalho mais notável na área do eletromagnetismo no século XIX. Maxwell se baseou nas leis experimentais que foram descobertas pelos célebres cientistas Coulomb, Ampère, Faraday e deu a essas teorias uma nova visão,constituindo um conjunto de equações que resume todos os conhecimentos sobre o eletromagnetismo, os quais ficaram conhecidos como equações de Maxwell. Após descrever o comportamento do campo elétrico e do campo magnético, as equações de Maxwell viabilizaram a previsão da existência das ondas eletromagnéticas,onde são muito conhecidas e empregadas na ciência e na tecnologia.Essas ondas são utilizadas pelas emissoras de rádio e que possuem frequências que variam até cerca de 108 hertz. Enquanto nas emissoras de rádio, existe um circuito elétrico que provoca a oscilação de elétrons na antena emissora, esses elétrons são acelerados e em decorrência desse acontecimento emitem ondas de rádio que se propagam transportando informações da estação até a antena receptora que pode ser um radio de pilha. Já as emissoras de TV utilizam o mesmo princípio para realizar suas transmissões,porém as ondas eletromagnéticas que elas utilizam possuem frequências mais altas que as utilizadas pelas emissoras de rádio. A velocidade de propagação de uma onda eletromagnética depende do meio em que ela se propaga. Maxwell mostrou que a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética, no vácuo, é dada pela expressão,vejamos abaixo. Figura 02 – Velocidade de onda eletromagnética,no vácuo

1.2 Espectro Eletromagnético O espectro eletromagnético palavra espectro (do latim "spectrum", que significa fantasma ou aparição) foi usada por Isaac Newton, no século XVII, para descrever a faixa de cores que apareceu quando numa experiência a luz do Sol atravessou um prisma de vidro em sua trajetória.É definido como uma faixa de freqüências e respectivos comprimentos de ondas que caracterizam os diversos tipos de ondas eletromagnéticas e tendo o intervalo que contém entre elas,evitando a interferencia de uma com a outra. O conhecimento sobre as ondas eletromagnéticas esta em constante evolução desde a época de Maxwell. Atualmente, sabemos que as mesmas são formadas pela combinação dos campos elétrico e magnético, os quais se propagam perpendicularmente um em relação ao outro. As ondas eletromagnéticas, podemos diferenciar uma das outras quanto ao valor da frequência de sua propagação e quanto à forma que são produzidas,como : os raios ultravioleta, emitidos por átomos excitados, apresentam frequências superiores às da região visível do ser humano. Esses raios são chamados de radiação ultravioleta. Figura 03 – Espectro Eletromagnético 1.3 Características das Principais Radiações A densidade de potência varia de maneira inversa ao quadrado da distância da fonte. Uma fonte isotrópica é aquela que irradia uniformemente em todas as direções. Embora nenhuma fonte prática produz tal radiação este conceito é de muito importância na teoria de antenas. Uma onda se propagando no espaço livre suas frentes de ondas são esféricas com a velocidade igual em todas direções, isto não acontece por exemplo quando a onda se propaga em um meio ionizado (ionosfera).A polarização de uma onda se refere a orientação física do campo elétrico em uma radiação. As ondas são ditas polarizadas se elas tem o mesmo alinhamento no espaço. É uma característica de uma antena emitir radiações polarizadas. Por exemplo uma antenacolocada na vertical irá irradiar um campo elétrico que está também na vertical, neste casodizemos que a polarização é vertical.