LABORATORIO L8- ONDAS DECIMETRICAS INTRODUCCIÓN Una onda decimétrica es una onda electromagnética que tiene una longitud de onda entre 0,1 y 1 metros, correspondiente a una frecuencia entre 300 y 3000 Mhz, estas ondas se reflejan fácilmente sobre obstáculos de algunos metros de dimensión; este fenómeno es explotado por los radares, incluidos los utilizados en los bordes de las carreteras. Y gracias a los reflejos sobre los edificios es posible utilizar un teléfono portátil sin estar en vista directa con la antena de enlace. Por su parte Las líneas de Lecher son un caso particular de líneas de transmisión, las cuales son una manera de transmitir campos electromagnéticos. Dicha transmisión depende de la geometría de las líneas. Ésta consta de dos hilos paralelos de radio `r' separados una distancia `d' envueltos en un medio constante; Con tal línea es posible guiar ondas electromagnéticas hacia un lugar cualquiera en el espacio.
OBJETIVOS • Describir y analizar el comportamiento físico de las ondas electromagnéticas
decimétricas, producidas por un conductor rectilíneo y la respuesta de una antena bipolar respecto a las mismas con base a observaciones cualitativas y a datos cuantitativos experimentales, así como la polarización de las mismas. * Estudiar los cambios de longitud de onda de una onda electromagnética decimétrica al cambiar de medio de propagación, y utilizar los resultados para calcular la constante dieléctrica del agua. * Encontrar la longitud de onda de una onda electromagnética decimétrica estacionaria generada en una línea de Lecher, considerando distintas condiciones de análisis.
Analisis parte II Comparando las longitudes de onda
De la ecuación S=λ/2
Para el aire: λ 0 = 2*S0
λ 0=2*27=54 [cm]
Para el agua λ 1 = 2*S1
λ 1=2*9=18 [cm]
La longitud de onda en el agua es mucho más corta que en el aire, esto era de esperarse ya que al analizar la ecuación:
C =
λ
υ ε
Siendo = velocidad de propagación en el vacío υ=frecuencia de la onda ε= constante dieléctrica del medio
C
Entre el cálculo de λ 0 y λ 1 solo difiere la permitividad del medio, entonces al ser λ 0 más grande que λ 1 implica que la constante dieléctrica del agua es alta comparada con la del aire, lo cual es cierto. Hallando la constante dieléctrica (del agua):
Recalculando S’1= S0-S
S’0=27-3
S’1= S1-S
S’1=9-3
[cm] [cm]
λ 0=2*24
λ 0=48
λ 1=2*6 λ 1=12
Tomando la constante dieléctrica del aire como ε=1, para determinar la del agua, se puede decir que:
=
=
4 =
ε=16
Calculando el error Tomando εt =81
%
= −6 100% %
= 81%
Recalculando
=
= 12
Análisis parte III Posición del nodo [cm]
nodo
Corriente abierto 1
4,5
Voltaje abierto 22
corriente cerrado 4,5
Voltaje cerrado 22,5
2
35
57
36
59
3
72
90
68
92
Determinando la pendiente para cada recta
Por el método de los mínimos cuadrados
Circuito abierto Corriente m=33,75
Voltaje m=34
Circuito cerrado Corriente m=31,75 Voltaje m=34,75
A partir de 2x=λ
Circuito abierto Corriente λ =33,75*2 λ=67.5 [cm]
Voltaje λ =34*2 λ=68[cm]
Circuito cerrado Corriente λ =31,75*2 λ=63,5 [cm]
Voltaje λ =34,75 λ=69,5 [cm]
Las ecuaciones (VI) y (VII) muestra que los nodos de la onda de voltaje corresponden justo a los anti-nodos de la onda de corriente. Las posiciones de los nodo
