L8 y L11 ONDAS DECIMÉTRICAS

L8 y L11 ONDAS DECIMÉTRICAS - UNIVERSIDAD...

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Física Laboratorio de Física III A-L7 ONDAS DECIMÉTRICAS: Radiación y polarización. Constante dieléctrica del agua. Ondas estacionarias INTRODUCCIÓN En un conductor rectilíneo se pueden excitar oscilaciones electromagnéticas tal como sucede en un circuito oscilatorio. Tales osciladores emiten ondas electromagnéticas, en donde la intensidad irradiada es máxima cuando la longitud del conductor justo corresponde a media longitud de onda (aquí se habla de un dipolo λ /2). Los experimentos sobre este tema dan muy buenos resultados con longitudes de onda en el rango decimétrico. La detección de tales ondas decimétricas se consigue con un segundo dipolo, cuya longitud es igualmente λ /2 y cuya tensión es aplicada a una lámpara incandescente o a un instrumento de medición a través de un rectificador de alta frecuencia. Por otra parte, E. Lecher (1890) propuso la utilización de la transmisión dirigida de ondas electromagnéticas mediante dos hilos paralelos. Con tal línea de Lecher es posible guiar ondas electromagnéticas hacia un lugar cualquiera en el espacio. Estas se miden a lo largo de la línea como una tensión que se propaga en forma de onda U ( x , t ) o como corriente I ( x , t ). OBJETIVOS: PARTE I ± Estudiar la característica de radiación de una antena de dipolo. ± Estudiar la polarización de las ondas decimétricas radiando y determinar la dirección de su polarización. ± Estudiar la acción de una varilla de la antena como un reflector o un director. PARTE II ± Comparar la longitud de onda λ del transmisor de UHF en el aire y en el agua ± Estimar la constante dieléctrica ε del agua en el rango de las ondas decimétricas (UHF) PARTE III ± Generar ondas decimétricas estacionarias en una línea Lecher con un extremo en cortocircuito, con el otro extremo abierto y ajustando con la resistencia terminal. ± Determinar la longitud de onda λ de las distancias entre los máximos de corriente y de voltaje. PRINCIPIOS TEÓRICOS En un conductor recto, las oscilaciones electromagnéticas pueden excitarse similarmente como en un circuito oscilatorio. Tal oscilador radia las ondas electromagnéticas; la intensidad radiada es más alta cuando la longitud del conductor es igual a la mitad de la longitud de onda (esto es un llamado dipolo λ /2). Los experimentos relacionados con este fenómeno son particularmente exitosos en las longitudes de onda en el rango decimétrico. Las ondas radiadas pueden detectarse por medio de un segundo conductor recto alineado paralelo al transmisor y también teniendo la longitud λ /2. El campo eléctrico alterno de la radiación induce una corriente alterna en la antena, y las ondas decimétricas pueden detectarse mediante el suministro de una lámpara con el voltaje asociado con esta corriente. Para medir la fuerza del campo recibida, el voltaje puede - después de pasar un rectificador de alta frecuencia - también alimentar a un instrumento de medición. Los dipolos usado en
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