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Descubrimiento De Las Ondas Electromagnéticas De La Radio


Enviado por   •  15 de Noviembre de 2011  •  4.834 Palabras (20 Páginas)  •  1.321 Visitas

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Descubrimiento de las ondas electromagnéticas de la radio

Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell en un documento dirigido a la Royal Society (1873) titulado Una teoría dinámica del campo electromagnético, que describía sus trabajos entre los años 1861 y 1865: su teoría, básicamente, era que los campos eléctricos variables crean campos magnéticos variables, y viceversa, que los campos magnéticos variables crean campos eléctricos variables con lo que unos u otros crearán a su vez nuevos campos eléctricos o magnéticos variables que se propagarán por el espacio en forma de campos electromagnéticos variables sucesivos los cuales se alejarán en forma de ondas electromagnéticas de la fuente donde se originaron.

Heinrich Rudolf Hertz, en 1888, fue el primero en validar experimentalmente la teoría de Maxwell, al idear como "crear" artificialmente tales ondas electromagnéticas y como detectarlas y a continuación llevando a la práctica emisiones y recepciones de estas ondas y analizando sus características físicas demostrando que las ondas creadas artificialmente tenían todas las propiedades de las ondas electromagnéticas "teóricas" y descubriendo que las ecuaciones de las ondas electromagnéticas podían ser reformuladas en una ecuación diferencial parcial denominada ecuación de onda.

El dispositivo que diseñó para producir ondas electromagnéticas consistía en dos barras metálicas del mismo tamaño alineadas y muy próximas por uno de sus extremos y que terminaban en una bola metálica por el otro; sobre una de estas barras eran inyectados "paquetes de electrones" a muy alta tensión que a su vez eran extraídos de la otra barra; los intensos cambios en el número de electrones que esto provocaba en las barras daba origen a descargas de electrones de una a otra barra en forma de chispas a través del estrecho espacio que las separaba, descargas que se producían de una forma que se podría calificar de elástica u oscilante ya que tras una "inyección" de electrones en una barra se producían descargas alternadas de electrones de una a otra barra cada vez de menor intensidad hasta desaparecer al fin por las resistencias eléctricas.

Estos cambios alternantes en el número de electrones que tenía cada barra hacía que a lo largo de ellas se propagaran variaciones de la carga eléctrica lo que originaba campos eléctricos variables de signo opuesto en torno de ellas. Tales campos eléctricos variables daban origen a campos magnéticos variables y éstos a nuevos campos eléctricos variables con lo que se producían ondas electromagnéticas que se difundían desde esas barras.

Las "inyecciones" y "sustracciones" de "paquetes de electrones" se conseguían mediante intensos impulsos eléctricos provocados por una bobina de un gran número de espiras que tenía sus extremos unidos cada uno a una de las dos barras y que tenía otra bobina de un pequeño número de espiras concéntrica a ella. Esta segunda bobina recibía breves impulsos eléctricos en baja tensión que inducía a la bobina de gran número de espiras la cual los transformaba en impulsos de muy alta tensión.

El receptor era una barra metálica de forma circular y con sus dos extremos muy próximos uno de otro; la longitud de esta barra estaba calculada para que fuera resonante a los campos magnéticos variables originados en las barras emisoras; las corrientes de electrones provocadas en tal barra receptora por los campos magnéticos variables que captaba causaban pequeñas descargas de electrones entre sus extremos, descargas que eran visibles en forma de chispas.

Hertz dio un paso de gigante al afirmar y probar que las ondas electromagnéticas se propagan a una velocidad similar a la velocidad de la luz y que tenían las mismas características físicas que las ondas de luz, como las de reflejarse en superficies metálicas, desviarse por prismas, estar polarizadas, etc., sentando así las bases para el envío de señales de radio.

Como homenaje a Hertz por este descubrimiento, las ondas electromagnéticas pasaron a denominarse ondas hertzianas.

Primeros desarrollos

Nikola Tesla, con el libro de Rudjer Boscovich Theoria Philosophiae Naturalis, frente a la espiral de la bobina de su transformador de alto voltaje en East Houston Street, Nueva York

Es difícil atribuir la invención de la radio a una única persona. En diferentes países se reconoce la paternidad en clave local: Aleksandr Stepánovich Popov hizo sus primeras demostraciones en San Petersburgo, Rusia; Nikola Tesla en San Luis (Missouri, Estados Unidos) y Guillermo Marconi en el Reino Unido.

En 1895, en Italia, un joven de apenas 20 años, Guglielmo Marconi, recibía a través del diario la noticia de los efectos de las ondas electromagnéticas engendradas por un oscilador eléctrico inventado por Hertz. En 1896, Marconi obtuvo la primera patente del mundo sobre la radio, la patente británica 12039, Mejoras en la transmisión de impulsos y señales eléctricas y un aparato para ello (los equipos que empleaba eran: como emisor un generador de chispas de muy alta tensión, similar al empleado por Hertz, que conectaba por un extremo a una gran antena no sintonizada y por el otro a tierra, con lo que producía algo que se podría definir como "ruido electromagnético" en un amplio margen de frecuencias más que ondas de radio de una frecuencia concreta. Como receptor usaba un cohesor o coherer, tampoco de su invención, que consistía en un pequeño recipiente de vidrio lleno de limaduras de metal ideado inicialmente para proteger de los rayos las instalaciones telegráficas, ya que en condiciones normales tal dispositivo tenía alta resistencia eléctrica pero ésta disminuía intensamente al llegar a él una descarga eléctrica de un rayo; se había encontrado que también los campos eléctricos intensos producidos por los rayos disminuían asimismo su resistencia eléctrica) pero países como Francia o Rusia rechazaron reconocer su patente por dicha invención, refiriéndose a las publicaciones de Popov, previas en el tiempo.

El 7 de mayo de 1895 el profesor e ingeniero ruso Aleksandr Stepánovich Popov había presentado un receptor capaz de detectar ondas electromagnéticas. Diez meses después, el 24 de marzo de 1896, ya con un sistema completo de recepción-emisión de mensajes telegráficos, transmitió el primer mensaje telegráfico entre dos edificios de la Universidad de San Petersburgo situados a una distancia de 250 m. El texto de este primer mensaje telegráfico fue: "HEINRICH HERTZ".

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