Le Onde Elettromagnetiche O.E.M. Se un generatore di segnale

Le Onde Elettromagnetiche O.E.M.
Se un generatore di segnale elettrico, di frequenza f0, non è chiuso su un carico, cioè
il segnale variabile alimenta due conduttori isolati, allora ai capi dei due conduttori
isolati si orogina un campo elettrico E, variabile con la stessa frequenza del segnale:
E = V/d. Un campo elettrico variabile crea poi un campo magnetico H, anch’esso
variabile con la stessa frequenza f0.
Se un generatore di segnale elettrico, di frequenza f0, è chiuso su un corto circuito,
allora si ottiene la massima corrente possibile I = V/Zcc, variabile con la stessa
frequenza del segnale. Questa corrente genera attorno a sé un campo magnetico
variabile H e questo sostiene un campo elettrico variabile E, entrambi variabili con
frequenza f0.
Concludendo possiamo dire che il campo elettromagnetico è dato dalla coesistenza di due campi
variabili contemporaneamente nel tempo: quello magnetico e quello elettrico, con continui scambi
di energia tra loro.
Inoltre ogni volta che in una regione dello spazio si ha un campo elettrico variabile, nei punti vicini
si instaura un campo magnetico variabile e viceversa.
Ciò significa che ogni variazione nel tempo di uno dei due campi non rimane localizzata nel punto
dove si è prodotta, ma si trasmette nello spazio.
In particolare se il segnale che produce un campo elettromagnetico è sinusoidale, allora il campo
elettromagnetico avrà un andamento sinusoidale sia nel dominio del tempo, che nel dominio dello
spazio:
E(t) = EMAX sen (ωt)
E(x) = EMAX sen (kx)
Nel tempo il segnale sinusoidale è periodico di perodo T e frequenza f = 1/T; ω è detta pulsazione e
vale: ω = 2π/T = 2πf
Nello spazio il segnale sinusoidale è periodico rispetto ad un valore (lambda, elle greca
minuscola) che viene detta lunghezza d’onda; k viene detta costante di fase e vale: k = 2π/ .
Il segnale elettromagnetico si può quindi scrivere come una funzione a due variabili:
E(t, x) = EMAX sen (ωt- kx)
Poiché il segnale percorre un determinato spazio in un certo tempo T, allora vuol dire che viaggia
s λ
a velocità u = = = λ ⋅ f ; possiamo agevolmente approssimare questa velocità alla velocità della
t T
luce: u ≅ c = 300.000 Km / s = 3 ⋅ 108 m / s .
Esiste quindi una relazione tra la frequenza f, la lunghezza d’onda λ e la velocità delle onde
elettromagnetiche: la lunghezza d’onda e la frequenza di una O.E.M. sono inversamente
c
proporzionali λ = .
f
I due vettori campo elettrico E e campo magnetico H si possono rappresentare graficamente
mediante una terna di assi cartesiani, in cui E ed H sono posti su piani ortogonali. Essi si propagano
a velocità u, lungo una direzione di propagazione (data dal vettore S), perpendicolare ai loro piani.