ondas eletromagnéticas

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ONDAS ONDAS ELETROMAGNÉTICAS ELETROMAGNÉTICAS

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Aula sobre Ondas e Campo Eletromagnético, do prof. Wilfredo Maldonado (UFPB) e sua importância para o Telejornalismo.

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Page 1: Ondas Eletromagnéticas

ONDAS ONDAS ELETROMAGNÉTIELETROMAGNÉTI

CAS CAS

Page 2: Ondas Eletromagnéticas

A transmissão das ondas de radio é A transmissão das ondas de radio é realizada por meio de ondas.realizada por meio de ondas.

Analogicamente podemos comparar Analogicamente podemos comparar o comportamento das ondas o comportamento das ondas eletromagnéticas as ondas das eletromagnéticas as ondas das águas.águas.

Se atirarmos uma pedra na Se atirarmos uma pedra na superfície de uma lagoa, logo superfície de uma lagoa, logo notamos a formação de ondas notamos a formação de ondas circulares em volta do local onde circulares em volta do local onde caiu a pedra. caiu a pedra.

Page 3: Ondas Eletromagnéticas

Observando o ponto em que uma Observando o ponto em que uma pedra cai na superfície da água, pedra cai na superfície da água, notaremos uma formação de notaremos uma formação de sucessivas ondas que se deslocam sucessivas ondas que se deslocam afastando-sedo ponto de origem. afastando-sedo ponto de origem.

A onda sofre um amortecimento A onda sofre um amortecimento gradual e progressivo à medida que gradual e progressivo à medida que se afasta do ponto inicial, devido à se afasta do ponto inicial, devido à resistência encontrada pela agua.resistência encontrada pela agua.

Page 4: Ondas Eletromagnéticas

Ao ilustrarmos o corte da superfície Ao ilustrarmos o corte da superfície da lagoa, podemos visualizar como da lagoa, podemos visualizar como se formam e se comportam as ondas.se formam e se comportam as ondas.

Page 5: Ondas Eletromagnéticas

O que é que se desloca numa onda?O que é que se desloca numa onda? Fazendo analogia ao ato de enfileirar Fazendo analogia ao ato de enfileirar

pedras de dominó de forma vertical e pedras de dominó de forma vertical e uniformemente espaçadas umas das uniformemente espaçadas umas das outras ao empurrarmos a primeira pedra outras ao empurrarmos a primeira pedra da seqüência, há um efeito em cadeia da seqüência, há um efeito em cadeia onde cada uma empurra a seguinte, onde cada uma empurra a seguinte, derrubando toda a serie.derrubando toda a serie.

O movimento, ou onda, passa por toda a O movimento, ou onda, passa por toda a serie de pedras podendo verificar que serie de pedras podendo verificar que elas continuam praticamente no mesmo elas continuam praticamente no mesmo lugar.lugar.

O mesmo ocorre com a onda formada no O mesmo ocorre com a onda formada no lago.lago.

Page 6: Ondas Eletromagnéticas
Page 7: Ondas Eletromagnéticas
Page 8: Ondas Eletromagnéticas

Podemos dizer que a energia aplicada Podemos dizer que a energia aplicada à primeira pedra se desloca em todas à primeira pedra se desloca em todas as pedras enfileiradas até a ultima as pedras enfileiradas até a ultima pedra de dominó da seqüência.pedra de dominó da seqüência.

Portanto, de modo semelhante, no Portanto, de modo semelhante, no exemplo do lago, não são as exemplo do lago, não são as partículas de água que se deslocam partículas de água que se deslocam sobre a superfície do lago, mas sim a sobre a superfície do lago, mas sim a energia.energia.

Page 9: Ondas Eletromagnéticas

Podemos definir as ondas Podemos definir as ondas como a perturbação do como a perturbação do meio caracterizada pelo meio caracterizada pelo transporte de energia e transporte de energia e quantidade de quantidade de movimento, sem o movimento, sem o transporte da matéria.transporte da matéria.

Page 10: Ondas Eletromagnéticas

CLASSIFICAÇÃO DAS CLASSIFICAÇÃO DAS ONDASONDAS

A classificação clássica das ondas A classificação clássica das ondas segundo a sua natureza é:segundo a sua natureza é:

Ondas eletromagnéticas – Ondas eletromagnéticas – produzidas pela vibração de produzidas pela vibração de descargas elétricas (não necessitam descargas elétricas (não necessitam de meio material para propagar-se.de meio material para propagar-se.

Ondas mecânicas – oscilações de um Ondas mecânicas – oscilações de um meio elástico, portanto necessitam meio elástico, portanto necessitam de um meio material para existirem.de um meio material para existirem.

Page 11: Ondas Eletromagnéticas

ONDAS ONDAS ELETROMAGNÉTICASELETROMAGNÉTICAS

É importante tomarmos consciência É importante tomarmos consciência de como estamos imersos em ondas de como estamos imersos em ondas eletromagnéticas. Iniciando pelo Sol, eletromagnéticas. Iniciando pelo Sol, a maior e mais importante fonte a maior e mais importante fonte para os seres terrestres, cuja vida para os seres terrestres, cuja vida depende do calor e da luz recebidos depende do calor e da luz recebidos através de ondas eletromagnéticas. através de ondas eletromagnéticas.

Page 12: Ondas Eletromagnéticas

ONDAS ONDAS ELETROMAGNÉTICASELETROMAGNÉTICAS

Qual é a relação entre a luz, os raios X, Qual é a relação entre a luz, os raios X, raios gamas com as ondas de radio e raios gamas com as ondas de radio e TV?TV?

Aparentemente nenhuma porque são Aparentemente nenhuma porque são fenômenos com propriedades fenômenos com propriedades aparentemente muito diferentes.aparentemente muito diferentes.

Entretanto, todos esses fenômenos são Entretanto, todos esses fenômenos são radiações, vibrações de campos elétricos radiações, vibrações de campos elétricos e magnéticos que se propagam no e magnéticos que se propagam no espaço com a velocidade da luz.espaço com a velocidade da luz.

Page 13: Ondas Eletromagnéticas

ONDAS ONDAS ELETROMAGNÉTICASELETROMAGNÉTICAS

Todos são fenômenos Todos são fenômenos eletromagnéticos diferenciados eletromagnéticos diferenciados apenas pelo comprimento da onda.apenas pelo comprimento da onda.

A esse conjunto de fenômenos A esse conjunto de fenômenos eletromagnéticos chamamos: eletromagnéticos chamamos:

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO.ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO.

Page 14: Ondas Eletromagnéticas

ESPECTRO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICOELETROMAGNÉTICO

Page 15: Ondas Eletromagnéticas

ESPECTRO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICOELETROMAGNÉTICO

Page 16: Ondas Eletromagnéticas

ESPECTRO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICOELETROMAGNÉTICO

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Page 18: Ondas Eletromagnéticas

ESPECTRO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICOELETROMAGNÉTICO

Características das ondasCaracterísticas das ondas

Page 19: Ondas Eletromagnéticas

ESPECTRO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICOELETROMAGNÉTICO

A diferença entre a parte mais baixa até a A diferença entre a parte mais baixa até a parte mais alta chama-se de AMPLITUDE da parte mais alta chama-se de AMPLITUDE da onda.onda.

A parte mais alta chamamos de CRISTA da A parte mais alta chamamos de CRISTA da onda.onda.

A distancia entre duas cristas consecutivas A distancia entre duas cristas consecutivas chamamos de COMPRIMENTO da onda.chamamos de COMPRIMENTO da onda.

Ao trajeto percorrido para realizar um Ao trajeto percorrido para realizar um comprimento de onda chamamos de CICLO.comprimento de onda chamamos de CICLO.

O numero de ciclos completados no tempo de O numero de ciclos completados no tempo de um segundo chamamos de FREQUENCIA.um segundo chamamos de FREQUENCIA.

Page 20: Ondas Eletromagnéticas

Como vimos a radiocomunicação Como vimos a radiocomunicação também é realizada pela da também é realizada pela da propagação de energia através do propagação de energia através do espectro eletromagnético.espectro eletromagnético.

No inicio as freqüências de radio No inicio as freqüências de radio eram expressadas em cps, mas em eram expressadas em cps, mas em honra ao físico Heirich Hertz a honra ao físico Heirich Hertz a unidade foi renomeada de Herzt (Hz). unidade foi renomeada de Herzt (Hz).

Devido as unidades serem iguais (1 Devido as unidades serem iguais (1 Hz = 1 cps) o nosso exemplo de onda Hz = 1 cps) o nosso exemplo de onda acima tem uma freqüência de 1 Hz.acima tem uma freqüência de 1 Hz.

Page 21: Ondas Eletromagnéticas

Sendo que as freqüências de radio são Sendo que as freqüências de radio são muito altas elas são expressadas em muito altas elas são expressadas em kilohertz (KHz = 1000s de Hz) e/ou kilohertz (KHz = 1000s de Hz) e/ou megahertz (MHz = 1.000.000s de Hz).megahertz (MHz = 1.000.000s de Hz).

Logo uma emissora de radio que Logo uma emissora de radio que transmite no meio da banda de AM pode transmite no meio da banda de AM pode ser expressa como 1.000.000 Hz, ou ser expressa como 1.000.000 Hz, ou 1.000 KHz, ou 1 MHz.1.000 KHz, ou 1 MHz.

Os dials (mostradores de frequencia dos Os dials (mostradores de frequencia dos receptores) usados no Brasil são receptores) usados no Brasil são normalmente calibrados em KHz ou normalmente calibrados em KHz ou MHz.MHz.

Page 22: Ondas Eletromagnéticas

Como vimos a diferença entre um tipo Como vimos a diferença entre um tipo de onda e outra está no comprimento de onda e outra está no comprimento e na sua freqüência que esta e na sua freqüência que esta apresenta, ambas resultantes do meio apresenta, ambas resultantes do meio em que ela se propaga e da fonte que em que ela se propaga e da fonte que a gerou.a gerou.

Para a nossa finalidade de Para a nossa finalidade de transmissão e recepção de ondas de transmissão e recepção de ondas de radio a parte do espectro que nos radio a parte do espectro que nos interessa são as ondas Hertzianas que interessa são as ondas Hertzianas que grosso modo passamos a descrever.grosso modo passamos a descrever.

Page 23: Ondas Eletromagnéticas

Ondas curtas e rádio Ondas curtas e rádio

Page 24: Ondas Eletromagnéticas

As faixas de freqüência das ondas curtas e As faixas de freqüência das ondas curtas e rádio são utilizadas por diversos serviços tais rádio são utilizadas por diversos serviços tais como rádio-amadorismo, aeronáutica, como rádio-amadorismo, aeronáutica, bombeiros, polícia e rádio-taxis. bombeiros, polícia e rádio-taxis.

1.625 a 1.800 kHz Rádio-navegação da 1.625 a 1.800 kHz Rádio-navegação da Aeronáutica Aeronáutica

1.800 a 1.850 kHz Rádio-amadorismo 160 mts 1.800 a 1.850 kHz Rádio-amadorismo 160 mts 2.173,5 a 2.190,5 kHz Socorro marítimo 2.173,5 a 2.190,5 kHz Socorro marítimo 2.505 a 3.155 kHz Fixo móvel da Aeronáutica 2.505 a 3.155 kHz Fixo móvel da Aeronáutica 4.072 kHz Socorro internacional 4.072 kHz Socorro internacional 4.125 kHz SOS Atlântico Sul 4.125 kHz SOS Atlântico Sul 26.100 a 26.960 kHz Fixo móvel 26.100 a 26.960 kHz Fixo móvel

meteorológico meteorológico 26.870 kHz Rádio táxi 26.870 kHz Rádio táxi 33.480 kHz Bombeiros 33.480 kHz Bombeiros 39.020 kHz Policia Militar 39.020 kHz Policia Militar 39.500 kHz Policia Rodoviária 39.500 kHz Policia Rodoviária

Page 25: Ondas Eletromagnéticas

Ondas de Rádio Ondas de Rádio

"Ondas de rádio" é a denominação dada às "Ondas de rádio" é a denominação dada às ondas desde freqüências muito pequenas, até ondas desde freqüências muito pequenas, até 1012 Hz , acima da qual estão os raios 1012 Hz , acima da qual estão os raios infravermelhos. infravermelhos.

As ondas de rádio são geradas por osciladores As ondas de rádio são geradas por osciladores eletrônicos instalados geralmente em um eletrônicos instalados geralmente em um lugar alto, para atingir uma maior região. lugar alto, para atingir uma maior região.

O nome "ondas de rádio" inclui as microondas, O nome "ondas de rádio" inclui as microondas, as ondas de TV, as ondas curtas, as ondas as ondas de TV, as ondas curtas, as ondas longas e as próprias bandas de AM e FM. longas e as próprias bandas de AM e FM.

Page 26: Ondas Eletromagnéticas

Ondas de rádio Ondas de rádio propriamente ditas propriamente ditas

As ondas de rádio propriamente ditas, As ondas de rádio propriamente ditas, que vão de 104 Hz a 107 Hz , têm que vão de 104 Hz a 107 Hz , têm comprimento de onda grande, o que comprimento de onda grande, o que permite que elas sejam refletidas pelas permite que elas sejam refletidas pelas camadas ionizadas da atmosfera camadas ionizadas da atmosfera superior (ionosfera). superior (ionosfera).

Estas ondas, além disso, têm a Estas ondas, além disso, têm a capacidade de contornar obstáculos capacidade de contornar obstáculos como árvores, edifícios, de modo que é como árvores, edifícios, de modo que é relativamente fácil captá-las num relativamente fácil captá-las num aparelho rádio-receptor. aparelho rádio-receptor.

Page 27: Ondas Eletromagnéticas

Televisão e FM (VHF)Televisão e FM (VHF)

Page 28: Ondas Eletromagnéticas

Nesta faixa de freqüência operam os canais de televisão e Nesta faixa de freqüência operam os canais de televisão e as rádios FM. as rádios FM.

Como podemos ver abaixo, a faixa reservada as rádios FM Como podemos ver abaixo, a faixa reservada as rádios FM está entre o canal 6 e 7 da televisão. está entre o canal 6 e 7 da televisão.

54.000 a 60.000 Khz Canal de TV (2) 54.000 a 60.000 Khz Canal de TV (2) 60.000 a 66.000 Khz Canal de TV (3) 60.000 a 66.000 Khz Canal de TV (3) 66.000 a 72.000 Khz Canal de TV (4) 66.000 a 72.000 Khz Canal de TV (4) 76.000 a 82.000 Khz Canal de TV (5) 76.000 a 82.000 Khz Canal de TV (5) 82.000 a 88.000 Khz Canal de TV (6) 82.000 a 88.000 Khz Canal de TV (6) 88.100 a 107.900 Khz Rádio FM 88.100 a 107.900 Khz Rádio FM 174.000 a 180.000 Khz Canal de TV (7) 174.000 a 180.000 Khz Canal de TV (7) 180.000 a 186.000 Khz Canal de TV (8) 180.000 a 186.000 Khz Canal de TV (8) 186.000 a 192.000 Khz Canal de TV (9) 186.000 a 192.000 Khz Canal de TV (9) 192.000 a 198.000 Khz Canal de TV (10) 192.000 a 198.000 Khz Canal de TV (10) 198.000 a 204.000 Khz Canal de TV (11) 198.000 a 204.000 Khz Canal de TV (11) 204.000 a 210.000 Khz Canal de TV (12) 204.000 a 210.000 Khz Canal de TV (12) 210.000 a 216.000 Khz Canal de TV (13)210.000 a 216.000 Khz Canal de TV (13) Super banda Celulares Super banda Celulares

Page 29: Ondas Eletromagnéticas

Ondas de TV Ondas de TV As emissões de TV são feitas a partir de 5x107 Hz As emissões de TV são feitas a partir de 5x107 Hz

(50 MHz) . É costume classificar as ondas de TV em (50 MHz) . É costume classificar as ondas de TV em bandas de freqüência (faixa de freqüência), que são: bandas de freqüência (faixa de freqüência), que são:

VHF : very high frequency (54 MHz à 216 MHZ è VHF : very high frequency (54 MHz à 216 MHZ è canal 2 à 13) canal 2 à 13)

UHF : ultra-high frequency (470 MHz à 890 MHz è UHF : ultra-high frequency (470 MHz à 890 MHz è canal 14 à 83) canal 14 à 83)

SHF : super-high frequency (C-Band: X-Band; Ku-SHF : super-high frequency (C-Band: X-Band; Ku-band; Ka- Band)band; Ka- Band)

EHF : extremely high frequency (Satelites)EHF : extremely high frequency (Satelites) VHFI : veri high frequency indeed VHFI : veri high frequency indeed As ondas de TV não são refletidas pela ionosfera, de As ondas de TV não são refletidas pela ionosfera, de

modo que para estas ondas serem captadas a modo que para estas ondas serem captadas a distâncias superiores a 75 Km é necessário o uso de distâncias superiores a 75 Km é necessário o uso de estações repetidoras. estações repetidoras.

Page 30: Ondas Eletromagnéticas

MICROONDAS MICROONDAS (SATÉLITES)(SATÉLITES)

Page 31: Ondas Eletromagnéticas

A radiodifusão é baseada numa A radiodifusão é baseada numa estação de radio ou de TV estação de radio ou de TV (transmissores) que possui estúdios, (transmissores) que possui estúdios, equipamentos técnicos de captação equipamentos técnicos de captação de áudio e/ou imagens e, um de áudio e/ou imagens e, um transmissor.transmissor.

O transmissor se encarrega de O transmissor se encarrega de transformar as imagens e sons em transformar as imagens e sons em Ondas Eletromagnéticas que são Ondas Eletromagnéticas que são enviadas ao espaço através de uma enviadas ao espaço através de uma antena .antena .

Page 32: Ondas Eletromagnéticas

Na outra ponta, para fechar o ciclo, Na outra ponta, para fechar o ciclo, temos os receptores de radio e/ou temos os receptores de radio e/ou TV que tem a função de captar as TV que tem a função de captar as ondas eletromagnéticas através de ondas eletromagnéticas através de uma antena receptora e transforma-uma antena receptora e transforma-las em sons e imagens discerníveis las em sons e imagens discerníveis aos ouvidos e olhos humanos.aos ouvidos e olhos humanos.