Ondas eletromagnéticas
Produzidas pela vibração de cargas elétricas (não necessita de meio material para se propagar).
A onda eletromagnética compreende uma ampla variedade de ondas: ondas sonoras, ondas de calor, ondas luminosas, ondas Hertzianas ( conhecidas como ondas de radio freqüência e vulgarmente como ondas de radio ), ondas de raios X e diversas outras ondas.
Para entender o conceito, é importante conhecer um breve histórico do desenvolvimento da eletricidade e do magnetismo. Na primeira metade do século XIX era conhecido que fios transmitindo correntes elétricas produziam um campo de indução ao redor do fio, o qual é capaz de causar ações sobre curtas distancias. Também era conhecido que este campo de indução é um campo magnético, e este conhecimento formou a base para os motores elétricos. Em 1887, o físico alemão Heinrich Hertz demonstrou que sinais de radio são ondas eletromagnéticas, que nem a luz. Assim como o campo de indução, a onda eletromagnética é criada por uma corrente elétrica movendo em um condutos ( ex. fio de cobre ). Diferente do campo de indução entretanto, o campo irradiado sai do condutor e se propaga através do espaço como uma onda eletromagnética.
Existem duas propriedade relacionadas a todas as ondas que são muito importantes as ondas de radio também : freqüência ( f ) e comprimento de onda ( λ ). A freqüência é o numero de oscilações ( ou ciclos ) por unidade de tempo. Nas ondas de radio, a unidade de tempo utilizada é o segundo, logo, a freqüência é uma expressão do numero de ciclos por segundo ( cps ). Se o período de tempo necessário para a onda se deslocar do ponto A para o B é um segundo ( 1 s ), e existem dois ciclos completos neste espaço, então a freqüência da onda criada é 2 cps.
No inicio, as freqüência de radio ( assim como as freqüência de outras ondas elétricas e acústicas ) eram expressadas em cps, mas em honra ao físico Heirich Hertz, a unidade foi renomeada para Hertz ( Hz ) muitos anos atrás. Devido as unidades serem iguais ( 1 Hz = 1 cps ), a onda imaginária no nosso exemplo tem freqüência de 2 Hz.
Devido as freqüências de radio serem altas, a freqüência é geralmente expressa em kilohertz ( kHz - 1000s de Hz ) e megahertz ( MHz - 1.000.000s de Hz ). Logo, a freqüência de uma estação operando no meio da banda de radiodifusão AM pode ser expressa como 1.000.000 Hz, ou 1000 kHz ou 1 MHz, todos equivalentes entre si.
Os dials ( mostradores de freqüência dos receptores ) fabricados nos Eua são normalmente calibrados em kHz ou MHz. Na Europa e em algumas outras partes do mundo, por outro lado, não é raro encontrar dials calibrados em metros, a unidade do comprimento de onda, assim como a freqüência.
O comprimento de onda de qualquer onda é a distancia entre os picos da forma de onda. Podemos também medir a mesma distancia entre sucessivos picos negativos (inferiores), ou entre duas características similares em ondas sucessivas. Em radio, o comprimento de onda do sinal é expresso em metros. O comprimento de onda é proporcional ao inverso da freqüência. O comprimento de onda de qualquer onda é relacionado a freqüência logo : fλ = v , onde f é a freqüência em Hz, λ é o comprimento de onda em metros, e v é a velocidade da propagação em metros por segundo ( m/s ). Devido às ondas de radio propagaram a velocidade da luz ( o que é naturalmente também uma onda eletromagnética ) - aproximadamente 300.000.000 m/s tanto no espaço livre e na atmosfera - a letra minúscula c é usada para representar a velocidade ( ao invés de v ). Assim, podemos reescrever esta expressão na forma :
fHz = c / λmetros = 300.000.000 / λmetros
Podemos simplificar e abreviar utilizando as unidades kHz e MHz :
FkHz = 300.000 / λmetros
fMHz = 300 / λmetros
Utilizando as expressões acima, podemos calcular o comprimento de onda para diversas freqüências diferentes como exemplo : 100 kHz, 1 MHz ( na banda de Ondas Medias ), 10 MHz ( já nas Ondas Curtas ), e 1000 MHz ( faixa de microondas ). São respectivamente 3000 m ( 100 kHz ), 300 m ( 1 MHz ), 30 m ( 10 MHz ) e 0.3 m, ou 30 cm (1000 MHz).
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