Onde elettromagnetiche e comunicazione Elettricità e magnetismo

Onde elettromagnetiche e comunicazione
Elettricità e magnetismo
Elettricità e magnetismo sono legati tra loro.
Infatti:
 Cariche elettriche ferme generano un campo
elettrico;
 Cariche elettriche che si muovono a velocità
costante generano un campo elettrico e
anche un campo magnetico;
 Cariche elettriche che si muovono
accelerando o decelerando generano
un’onda
elettromagnetica,
cioè
una
variazione contemporanea di un campo
elettrico e di un campo magnetico che si
propaga nello spazio, senza bisogno di un
mezzo di trasporto (a differenza delle onde
sonore, che non si trasmettono nel vuoto).
Le onde elettromagnetiche
Per identificare un’onda elettromagnetica
come ad esempio un’onda radio, è
necessario conoscere:
o la lunghezza d'onda, cioè la distanza tra i
due massimi dell'onda; a la frequenza, cioè il
numero di oscillazioni che l'onda compie in
un secondo; o I'ampiezza, cioè l'intensità
dell'oscillazione (in pratica, l'altezza
dell'onda).
Un'altra caratteristica molto importante delle
onde elettromagnetiche la velocità con cui
esse si propagano pari a circa 100 000 km al
secondo. Può darsi che questo numero vi sia
familiare perché corrisponde alla velocità
della luce: e infatti anche le onde luminose
sono onde elettromagnetiche, esattamente
come Le onde radio.
Come si propagano
Le onde elettromagnetiche si propagano in
linea retta, ma sulla Terra il loro cammino è
influenzato da diversi fattori. Le onde corte
(e, in misura minore, anche le onde medie),
ad esempio, vengono riflesse dalla ionosfera,
e possono quindi percorrere lunghe distanze
nonostante la curvatura della Terra. Le onde
a frequenza più alta, come quelle usate dalle
radio commerciali o dalla televisione, non
sono in grado da sole di percorrere grandi
distanze: per potenziarle in modo che
comprano distanze maggiori si usano i
ripetitori, cioè speciali apparecchiature in
grado di ricevere e ritrasmettere il segna- le
convogliato dalle onde elettromagnetiche.
I ripetitori possono essere sistemati su
speciali torri dislocate sul territorio oppure a
l'interno di satelliti posti in orbita
geostazionaria intorno alla terra.
Onde elettromagnetiche e comunicazione
Le onde elettromagnetiche sono trasmesse
da un dispositivo costruito con materiali
conduttori (antenna trasmittente), all'interno
del quale le cariche elettriche si muovono
accelerando o decelerando, per essere poi
captate da una o più antenne riceventi,
anch'esse costruite con materiale
conduttore. Quando l'onda elettromagnetica
raggiunge l'antenna ricevente, induce in
quest'ultima una corrente elettrica di
intensità proporzionale. Di per sé un'onda
elettromagnetica non contiene molte
informazioni: chi la riceve è in grado soltanto
di sapere che da qualche parte c'è
un'antenna trasmittente. Quindi, per
trasmettere informazioni significative, l'onda
deve essere modificata in accordo con
l'informazione che si vuole trasmettere: nelle
prossime lezioni vedremo in che modo
questo è possibile.
Domande:
 Che relazione esiste tra elettricità e
magnetismo?
 Quali sono le caratteristiche fondamentali di
un’onda elettromagnetica?
 Come si propagano le onde
elettromagnetiche?