Fisica

OBJETIVOS

 Realizar un estudio cualitativo del las Ondas Electromagnéticas.

 Analizar la variación del campo magnético y del campo eléctrico en diferentes puntos del espacio.

 Determinar características espaciales de los Campos Eléctricos y Magnéticos que conforman las Microondas

 Analizar características del fenómeno de polarización en las Ondas Electromagnéticas

 Medir las señales del campo recibidas cuando este atraviesa un material que en su interior absorbe energía.

ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS

Parte I:

a) Distribución del Campo Transversal.

1. Normalizando los valores obtenidos para las mediciones del campo en forma transversal y tomando como . Obtenemos los siguientes valores:

Uo = 4500 [mV] X = 10 [cm] X = 20 [cm] X = 10 [cm] X = 20 [cm]

Y [cm] U [mV] U [mV] U/Uo U/Uo

-15 118 170 0,03 0,04

-12 120 500 0,03 0,11

-9 130 1100 0,03 0,24

-6 750 1950 0,17 0,43

-3 5900 2300 1,31 0,51

0 4500 1800 1,00 0,40

3 450 890 0,10 0,20

6 130 420 0,03 0,09

9 125 170 0,03 0,04

12 123 130 0,03 0,03

15 105 120 0,02 0,03

MUESTRA DE DATOS

U= 118 [mV] Uo = 4500 [mV]

U/Uo = 118 [mV]/ 4500 [mV] = 0,03

ANALISIS

Del análisis de las graficas, las cuales se encuentran representadas en la grafica 1. Vemos que para cuando nos encontramos a una distancia perpendicular de 10 [cm] de la guía de onda y nos desplazamos en forma transversal, los valores de las razones obtenidos aumentan con respecto a otras mediciones realizadas a una distancia mayor de la guía de onda. A pesar de que este experimento consistía en la medición de ciertas características de las microondas, las cuales no se pueden percibir, podemos observar un comportamiento simétrico con respecto a un punto, donde experimentalmente el campo obtiene un valor máximo. Este se encuentra a una distancia de -3 [cm], (3 [cm] medidos hacia la derecha de la guía de onda y del punto de referencia.) y la normalización del campo para una distancia de x=10 [cm] alcanza un valor máximo de 1.31, y para x=20 [cm] alcanza un valor máximo de 0,51.

Observemos otra característica importante del comportamiento del campo transversal, cuando nos alejamos de la guía de onda; la normalización de este tiende a ser cero por lo que el campo se va perdiendo en la distancia. Característica que es propia de un campo eléctrico, el cual es proporcional al cuadrado del inverso de la distancia. Como la sonda mide la componente del campo eléctrico que es paralela al eje longitudinal del la sonda, vemos que esta componente disminuye a medidas que nos alejamos en forma transversal a la guía de onda. Sin embargo para las mismas distancias, pero en diferentes longitudes medidas a partir de la guía de onda, es decir para x=10 [cm]; la intensidad del campo eléctrico medido por la sonda es mayor que cuando nos encontramos en x=20 [cm], lo que confirma que el campo tiende a disminuir cuando nos alejamos de la guía de onda. Se mantienen sus características propias.

b) Distribución del campo longitudinal.

Para normalizar los valores del campo longitudinal tomamos como nuestro valor de referencia el mismo utilizado para el anterior procedimiento. Del cual obtenemos que los valores normalizados son:

Uo =4500 [mV]

X [cm] U [mV] U/Uo

10 6700 1,49

13 3300 0,73

16 3100 0,69

19 2600 0,58

22 2400 0,53

25 2020 0,45

28 1530 0,34

31 1400 0,31

34 1200 0,27

37 1080 0,24

40 920 0,20

MUESTRA DE DATOS

U= 6700 [mV] Uo = 4500 [mV]

U/Uo = 6700 [mV]/ 4500 [mV] = 1,49

Después de la interpolación de los puntos obtenidos, y de trazar una curva suave, observamos en la Grafica 2 se presentan características semejantes a las de un campo electromagnético, donde sus componentes disminuyen con respecto a las distancias medidas a las fuentes. Para todos los valores tomados a distancias diferentes, medidas con respecto a la guía de onda la componente del campo eléctrico en esta dirección disminuye con la distancia, y tiende a creo en la lejanía. Para un análisis teórico si comparamos el comportamiento de la función , con el obtenido experimentalmente, vemos que presentan un comportamiento semejante, donde ambas tienen a disminuir con respecto a la distancia, claro que lo que se hace es una aproximación debida a que el comportamiento del campo esta regido por constantes propias de las ondas y del medio.

En esta misma grafica, podemos comparar la curva que describe el comportamiento de la intensidad del campo y una hipérbola cuadrática. Ambas van a ser similares, y por consiguiente se cortaran en un valor muy grande, que podemos llamar infinito.

Con lo cual confirmamos que las mediciones son coherentes con las características de este tipo de ondas, y que pese a los posibles errores en las mediciones por la inestabilidad de los valores en los equipos de medición, estos describen el comportamiento deseado.

c) Polarización:

La polarización de las microondas se realizó únicamente para cuando la guía de onda se encontraba de forma horizontal. Debido a los valores simétricos y de las características de los campos eléctricos y magnéticos, estas polarizaciones son iguales de forma horizontal o vertical. Después de normalizar los valores, obtenemos:

Uo =4500 [mV]

Ø [grados] U [V] U/Uo

0 1950 0,43

10 1920 0,43

20 1740 0,39

30 1320 0,29

40 940 0,21

50 510 0,11

60 250 0,06

70 150 0,03

80 130 0,03

90 120 0,03

100 140 0,03

110 180 0,04

120 320 0,07

130 470 0,10

140 750 0,17

150 1050 0,23

160 1420 0,32

170 1750 0,39

180 1960 0,44

De la grafica 3, obtenemos que los valores del campo tomados detrás del polarizador de red tienden a tener un valor máximo cuando el ángulo que forma con la vertical es cero grados, en esta posición donde al ser el polarizador

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