Gino

 

26.1. Ejecute la simulación. Cambiar la velocidad, v  , y describa lo que ve. ¿Cómo afecta el cambio en la velocidad (aceleración) a la perturbación inicial del campo (pruebe a cambiar la velocidad lentamente versus rápidamente)? Existen 3 simulaciones en el programa, así que analizaremos las tres. Primera animación:  Al principio principio vemos al campo permanecer permanecer constante, constante, cuando cuando bajamos bajamos la velocidad velocidad empieza a moverse en el eje y negativo, mediante aumentamos la velocidad el campo se mueve hacia la hacía el eje y positivo. Segunda animación: La animación empieza con el campo constante, cuando bajamos la velocidad el campo oscila entre el eje y negativo y el eje y positivo, lo mismo ocurre cuando aumentamos la velocidad. Tercera animación: Empezamos con la animación, como las demás animaciones el campo permanece constante, cuando reducimos la velocidad el campo tiene un sentido como las manecillas del reloj (horario), mediante aumentamos la velocidad, el campo cambia de sentido (anti horario). 26.2. ¿Qué le sucede a velocidad constante? ¿Existe todavía alguna perturbación? ¿Qué pasa si de repente la carga disminuye su velocidad? En las tres animaciones cuando la velocidad en constate no existe un perturbación, por lo que el campo permanece sin movimiento alguno, solo al iniciar  la simulación tiene un ligero cambio, pero creo que es efecto de la propia animación no de alguna perturbación. 26.3. Ahora haga clic en el botón Animación 2. Describe lo que ves. Explique lo que advierte sobre el campo con el tiempo si estuviera midiendo en un punto a lo largo del eje x y compare eso con lo que se debería medir en un punto distante a lo largo del eje y. La animación en una velocidad cero, el campo permanece constante hacia todas las direcciones, mediante subamos o bajamos la velocidad, el campo oscila entre en eje y positivo con el eje y negativo, pero vemos que el campo se propaga más en el eje x, cosa que no sucedía cuando la velocidad era constante.

 

Una carga oscilante en la dirección y va a producir una onda electromagnética que viaja en la dirección x como se ve en Animación 2. Para direcciones distintas a lo largo del eje x la onda tiene una amplitud inferior (menor variación respecto del equilibrio), cayendo a cero la amplitud a lo largo de la dirección y. Esta configuración se llama una antena dipolo. (Para ser técnicamente correcto un cable solo con una carga oscilante es una antena monopolo. Un dipolo se crea a partir de dos cables con polaridades opuestas, uno en la dirección x positivo y otra en la dirección x negativo pero en el presente contexto se puede ignorar esta sutileza.) Las antenas dipolo emiten la señal más fuerte en la dirección perpendicular a la antena como muestra la animación 2 (Recuerde que el campo posee la misma fuerza en ambas direcciones pero en cambio es cero en la dirección y, la más grande es a lo largo del eje x). Las antenas emisoras de Radio FM, radio AM, TV, teléfono celular, WiFi y radio de onda corta son antenas dipolo o son aproximadamente antenas dipolo. 26.4. ¿Por qué las antenas emisoras están generalmente orientadas verticalmente? (Nota: las antenas de onda corta a veces se orientan horizontalmente para que la señal puede rebotar en la ionosfera y regresar a la tierra una gran distancia.) Son orientadas verticalmente, porque van a todas las direcciones (omnidireccional), por lo tanto, no tienen ganancia. La potencia con que transmitimos es la potencia nominal del transistor. Son las antenas más usadas para transmitir en AM. 26.5. Pruebe diferentes velocidades de oscilación de Animación 2. Si estuviese midiendo el campo en el eje x, ¿cómo se compara la frecuencia de la onda con la frecuencia de oscilación de la carga en la antena? Vemos que en el campo en el eje x es mayor en comparación al eje y, por lo que las frecuencias de onda se alternan y cambian al sentido del eje x, llevando más frecuencias de oscilación dependido de la velocidad que oscile. 26.6. Ahora intenta Animación 3. ¿Cómo se compara la amplitud de la onda en puntos a lo largo del eje x con la amplitud de la onda a lo largo del eje y para este caso? Si medimos al amplitud en un tiempo específico, el eje x o y tendrá más amplitud que el otro, ya que una parte recién iniciara la amplitud de la onda, mientras que en la otra ya se habrá alejado. Si medimos las amplitudes en tiempos constantes, las amplitudes serán las mismas, ya que se propagara uniformemente hacia todas partes en puntos específicos de la simulación.