Le onde elettromagnetiche
Lezioni d'Autore
Cellulari, smartphone e onde
elettromagnetiche (RaiScienza)
VIDEO
Esperienze di Hertz con le onde
elettromagnetiche
(Fondazione Scienza e Tecnica Firenze)
VIDEO
Il circuito oscillante LC (I)
Se con una pila si
carica un
condensatore e si
connette poi questo
a un induttore (una
bobina con
resistenza
trascurabile) si
realizza un circuito
LC (nello schema
accanto è
rappresentato anche
un interruttore
aperto).
Il circuito oscillante LC (II)
Inizialmente il
condensatore è al
massimo della carica,
ma non si ha
passaggio di
corrente, viceversa
quando l’intensità di
corrente è massima,
la carica è nulla. (In
figura si ha
l'andamento della
carica e della
corrente al variare
del tempo).
Il circuito oscillante LC (III)
La cosa più interessante è che per
valori sufficientemente elevati della
frequenza il sistema oscillante emette
onde elettromagnetiche facilmente
rilevabili.
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (I)
Alla base del
generatore di onde
radio di Hertz vi era
un rocchetto di
Ruhmkorff (illustrato
nella figura) capace di
generare, per
induzione, scariche
elettriche tra i poli.
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (II)
Il ricevitore, a sua volta era invece un semplice anello
aperto alle cui estremità erano fissate due sferette
molto vicine.
Sopra: schema dei circuiti utilizzati nell’esperimento di
Hertz del 1887
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (III)
Sopra: Ricostruzione dell’apparato sperimentale di
Hertz
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (IV)
Sopra: Schema dell’emissione (a sinistra) e della ricezione (a
destra) dell’onda elettromagnetica nell’esperimento di Hertz
del 1887
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (V)
Il perfezionamento dello studio delle onde elettromagnetiche e
della loro riflessione proseguì nel 1888 con apparecchiature
capaci di produrre frequenze più elevate e riflettori parabolici
per le onde radio simili a specchi concavi per la luce.
Il sistema a scintille di Hertz prima dell’avvento dei tubi
elettronici a vuoto (le valvole) divenne la base per la
generazione delle onde radio utilizzate in radiotelegrafia.
Il ricevitore era invece costituito da un semplice circuito in cui
un elemento (coherer) era sensibile al passaggio dell’onda.
Le antenne e la radiazione di
dipolo elettrico (I)
Un circuito elettrico oscillante è definito da una corrente o
una tensione sinusoidale di frequenza f. Se un generatore in
alternata alimenta le estremità di una coppia di sottili fili
metallici, l’effetto complessivo è quello di una carica che
accelera verticalmente lungo il percorso AB oscillando
periodicamente
Le antenne e la radiazione di
dipolo elettrico (II)
La lunghezza complessiva
dell’antenna è molto vicina
al valore della metà della
lunghezza d’onda. Il profilo
dell’onda stazionaria
all’interno del dipolo assume
ad esempio a un certo istante
un massimo al centro e valori
prossimi a zero alle estremità,
simile alle oscillazioni di una
corda fatta oscillare tra gli
estremi A e B.
Le antenne e la radiazione di
dipolo elettrico (III)
Un ricevitore avrà la stessa forma dell’antenna di
trasmissione e le correnti amplificate potranno essere
rilevate da un circuito terminante con un segnale
audio o uno strumento di misura.
Solo mettendo le due antenne parallele si otterrà una
risonanza.
Il campo elettrico, a causa
della polarizzazione
dell’onda, segue il verso
delle cariche accelerate e
quindi l’onda è polarizzata
a seconda della
disposizione del dipolo
FINE
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Le onde elettromagnetiche
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elettromagnetiche (RaiScienza)
VIDEO
Esperienze di Hertz con le onde
elettromagnetiche
(Fondazione Scienza e Tecnica Firenze)
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Il circuito oscillante LC (I)
Se con una pila si
carica un
condensatore e si
connette poi questo
a un induttore (una
bobina con
resistenza
trascurabile) si
realizza un circuito
LC (nello schema
accanto è
rappresentato anche
un interruttore
aperto).
Il circuito oscillante LC (II)
Inizialmente il
condensatore è al
massimo della carica,
ma non si ha
passaggio di
corrente, viceversa
quando l’intensità di
corrente è massima,
la carica è nulla. (In
figura si ha
l'andamento della
carica e della
corrente al variare
del tempo).
Il circuito oscillante LC (III)
La cosa più interessante è che per
valori sufficientemente elevati della
frequenza il sistema oscillante emette
onde elettromagnetiche facilmente
rilevabili.
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (I)
Alla base del
generatore di onde
radio di Hertz vi era
un rocchetto di
Ruhmkorff (illustrato
nella figura) capace di
generare, per
induzione, scariche
elettriche tra i poli.
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (II)
Il ricevitore, a sua volta era invece un semplice anello
aperto alle cui estremità erano fissate due sferette
molto vicine.
Sopra: schema dei circuiti utilizzati nell’esperimento di
Hertz del 1887
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (III)
Sopra: Ricostruzione dell’apparato sperimentale di
Hertz
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (IV)
Sopra: Schema dell’emissione (a sinistra) e della ricezione (a
destra) dell’onda elettromagnetica nell’esperimento di Hertz
del 1887
I primi esperimenti sulle onde
elettromagnetiche (V)
Il perfezionamento dello studio delle onde elettromagnetiche e
della loro riflessione proseguì nel 1888 con apparecchiature
capaci di produrre frequenze più elevate e riflettori parabolici
per le onde radio simili a specchi concavi per la luce.
Il sistema a scintille di Hertz prima dell’avvento dei tubi
elettronici a vuoto (le valvole) divenne la base per la
generazione delle onde radio utilizzate in radiotelegrafia.
Il ricevitore era invece costituito da un semplice circuito in cui
un elemento (coherer) era sensibile al passaggio dell’onda.
Le antenne e la radiazione di
dipolo elettrico (I)
Un circuito elettrico oscillante è definito da una corrente o
una tensione sinusoidale di frequenza f. Se un generatore in
alternata alimenta le estremità di una coppia di sottili fili
metallici, l’effetto complessivo è quello di una carica che
accelera verticalmente lungo il percorso AB oscillando
periodicamente
Le antenne e la radiazione di
dipolo elettrico (II)
La lunghezza complessiva
dell’antenna è molto vicina
al valore della metà della
lunghezza d’onda. Il profilo
dell’onda stazionaria
all’interno del dipolo assume
ad esempio a un certo istante
un massimo al centro e valori
prossimi a zero alle estremità,
simile alle oscillazioni di una
corda fatta oscillare tra gli
estremi A e B.
Le antenne e la radiazione di
dipolo elettrico (III)
Un ricevitore avrà la stessa forma dell’antenna di
trasmissione e le correnti amplificate potranno essere
rilevate da un circuito terminante con un segnale
audio o uno strumento di misura.
Solo mettendo le due antenne parallele si otterrà una
risonanza.
Il campo elettrico, a causa
della polarizzazione
dell’onda, segue il verso
delle cariche accelerate e
quindi l’onda è polarizzata
a seconda della
disposizione del dipolo
FINE
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