UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD- CEAD MEDELLIN

TRABAJO PRACTICO MOMENTO 4 Unidad 3: Induccin electromagntica, Ondas electromagnticas y fundamentos de antenas

Diego Len Daz Molina 10-5-2015

Introduccin

Desarrollo de las actividades propuestas donde se evidencia el manejo de los temas

de induccin electromagntica, ondas electromagnticas y fundamentos de las

antenas.

Conocemos conceptos generales sobre la aplicacin y la funcin de las ondas y su

uso adems aprendemos como calcular datos importantes para los ingenieros en

telecomunicaciones como longitudes de onda, frecuencia y periodo y la afectacin

de las ondas en trminos del tiempo mientras va teniendo un desplazamiento, es

decir la prdida o ganancia de potencia, frecuencia con respecto la distancia es

mayor o menor.

Desarrollo Prctico

1. La siguiente funcin trigonomtrica representa una onda armnica

y(x,t) = 2Sen(6,28x10^6 t+ 3,14x), la cual est escrita en unidades del SI.

Determinar:

A. Sentido de desplazamiento.

B. Amplitud.

C. Longitud de onda.

D. Frecuencia y periodo.

E. Velocidad.

Solucin:

E = A . sen (w.t - B.x),

A. Cuando se tiene (w.t - B.x), la propagacin de la onda ocurre en la

direccin +X (onda de avance o marcha positiva); cuando se tiene (w.t + B.x) , la propagacin ocurre en la direccin X (como si fuese una onda de retroceso). se concluye que la onda se propaga a lo largo del eje negativo X.

B. E = A . cos (w.t - B.x). donde A = Amplitud. Por esto podemos decir que A = 2

C. =

=300 106

1 106= 300

D. =

2

=6.28 106

2= 1 106

=1

=1

1 106= 1

E. Est determinado por la velocidad de la luz 299 792 458 m/s

2. Determinar la expresin vectorial (,) del campo elctrico en [/] de una OEM con frecuencia =210^9 y magnitud mxima del campo elctrico =2/ la cual est polarizada en direccin del eje Y (polarizacin vertical) y se propaga en el vaco en el sentido positivo del eje X.

= 2

= 2 (2 109) = 12.5 109

=

=300 106

2 109= 0.15

=2

=2

0.15= 41.8

(, ) = 2(12.5 109 41.8)

3. Dos emisoras ubicadas en una misma ciudad transmiten sus seales de radio con frecuencias en FM de 104Mhz y 92Mhz respectivamente, sus coberturas alcanzan un radio aproximado de 60Km. Calcular el tiempo que tardan las seales en llegar a una ciudad externa ubicada a 48 Km del emisor. Se puede afirmar que una OEM de mayor frecuencia se transmite ms rpidamente que una de menor frecuencia, en el mismo medio?

Para la frecuencia de 104 Mhz

F=104 Mhz

=

=300 106

104 109= 2.88

=1

104 109= 9.6

=

=(48 103) 9.6

2.88= 160.16

Para la frecuencia de 92 Mhz

F = 92 Mhz

=

=300 106

92 109= 3.26

=1

92 109= 10.86

=

=(48 103) 10.86

3.26= 160.03

Las ondas viajan a la misma velocidad por el mismo medio, pero recorren

una distancia diferente en variacin el tiempo, adems estn

independientemente en trminos de frecuencia.

4. Una espira cuadrada de alambre con longitud 3cm y resistencia R=10

ohm, est situada cerca de un alambre infinitamente largo que conduce una corriente i=2A, como se muestra en la figura. La distancia desde el alambre largo a la espira es r(t) = t + 1.Graficar:

a. La magnitud del flujo a travs de la espira en el tiempo.

b. La f.e.m. inducida en la espira al moverse alejndose del alambre largo con una rapidez constante V=4cm/s.

0

5E-08

0.0000001

1.5E-07

0.0000002

2.5E-07

0.0000003

3.5E-07

0 1 2 3 4 5 6 7

Flujo Magnetico

0

2E-12

4E-12

6E-12

8E-12

1E-11

1.2E-11

1.4E-11

1.6E-11

0 1 2 3 4 5 6 7

F.E.M Inducida

c. La corriente inducida en la espira en el tiempo

0

5E-15

1E-14

1.5E-14

2E-14

2.5E-14

3E-14

3.5E-14

4E-14

0 1 2 3 4 5 6 7

Corriente Inducida

Conclusiones

Se aplican los conocimientos adquiridos en la unidad donde se ven temas con

ondas electromagnticas y su aplicabilidad por ejemplo en el tema de antenas que

es muy importante para el envi y recepcin de datos e informacin y observamos

que para cada tipo de necesidad y objetivo hay una tipo de antena que puede o no

cubrir estos servicios. Tambin conocimos una funcin general de las ondas

armnicas donde con ayuda de algunas otras ecuaciones bsicas podemos hallar

longitudes de onda, frecuencia y periodo de la seal transmitida.