INFORME ONDAS DECIMTRICASLADY JOHANA BAUTISTA EDGAR FERNANDO MALDONADO ORDUZ 2043626 2061006 GRUPO: L3A SUBGRUPO: 2

FECHA DE PRESENTACIN: 28 FEBRERO DE 2008 OBJETIVOS: Analizar la forma en que una antena dipolo percibe ondas decimtricas, identificando su polarizacin y la forma como las afectan las varillas en la antena. Comparar las longitudes de las ondas del transmisor UHF en el aire y en el agua, y basndonos en esto hallar la constante dielctrica del agua. Generar ondas por medio de una lnea de Lecher, y determinar la longitud de onda de las mismas.

ANLISIS E INTERPRETACIN DE DATOS PARTE 1

1. En que direccin respecto al eje del dipolo la intensidad radiada por el transmisor de UHF tiene su mximo y su mnimo?

La mxima intensidad radiada se presenta con la antena horizontal a la mesa y de frente al transmisor, y el mnimo con la antena paralela a la mesa y en el mismo eje del dipolo.

2.

Cmo esta el campo elctrico polarizado, respecto al eje del dipolo?

El campo elctrico se desplaza en el eje perpendicular al eje del dipolo, y varia senosoidalmente en direccin paralela al dipolo y a la mesa.

3. Cmo podra mejorarse la recepcin de las ondas decimtricas

utilizando mas varillas de antena?

Colocndolas de frente en la direccin paralela a la mesa, de tal forma que el eje de la antena este guiado al igual que el del transmisor. PARTE 2 Tomando so y s1 halle las longitudes de onda 0 y 1.

4.

Partiendo de la ecuacin: s = / 2

0 = 2s 0 = 2 39 = 78[cm]

1 = 2s1 = 2 7,5 = 15[cm]

5. En cual de los dos medios las ondas decimtricas tienen una longitud

de onda mucho mas corta? Esta en concordancia con la teora?

Evidentemente en el agua la longitud de onda es mucho ms corta, lo que va de acuerdo con la teora. Esta nos dice que el agua tiene una constante dielctrica muy superior a la del aire, lo que hace disminuir la velocidad de las ondas producidas, y a su vez, la longitud de la onda.

6. Tome las longitudes de onda mas exactamente, rstele a s1 y s2 la

longitud s del segmento corto del dipolo (con la lmpara encajada) comn en los dos medios y estime la constante dielctrica.

s 0 s = 35,5[cm ] s1 s = 4[cm]

0 = 2 35,5 = 71 [cm]

1 = 2 4 = 8[cm]

71 = 0 = = 78,77 8 1

2

2

7. Compare el valor obtenido para la constante dielctrica

exp con el

valor de la literatura: =81 (constante dielctrica esttica).

81 78,77 %E = 100 = 2,75% 81

8. Calcule la longitud de onda 1 de las ondas decimtricas en el agua

utilizando exp.

1 =

c0

f

=

3 10 8 = 7,68[cm] 9 433,92 10 6

Como

vemos

este

valor

se

acerca

bastante

al

valor

dado

experimentalmente, pero solo cuando se tuvieron en cuenta las correcciones de la longitud del dipolo. PARTE 39. Haga un grafico de las posiciones s de los nodos de voltaje y de

corriente contra el orden N segn los valores medidos. (Anexo)

10. Interpole con una recta y determine la pendiente y determine de esta la

longitud de onda de la onda decimtrica y la velocidad de fase. Compare este resultado con el valor de la velocidad de la luz c en el aire, normalmente aceptado.

= 34 2 = 68 [cm ]

c = f = 0.68 433 ,92 10 6 = 2,951 10 8 [m / s]

3 108 2,951 108 100 = 1,63% %E = 3 108

11. Por qu el valor de la velocidad de fase es un poco menor que la velocidad de luz en el vaco; es decir, la longitud de onda esta un poco contrada con respecto a la longitud de la onda del transmisor de UHF?

Esto se debe a que en el vaco la luz, al igual que las ondas electromagnticas, no encuentra oposicin de ningn medio, por lo cual se desplaza a su mxima velocidad. En cambio en el aire, aunque sea poco denso, las molculas presentes hacen disminuir la rapidez de la onda.

Y debido a la reduccin de la velocidad se reduce la longitud de onda, ya que la onda va a recorrer una menor distancia en el mismo tiempo.

12. Estn desplazadas las posiciones de los nodos para la lnea en corto

circuito con respecto a los nodos de extremo abierto de la lnea?

Las posiciones de los nodos, ya sean de tensin o de corriente, estn en el mismo lugar sin importar si se tiene una lnea abierta o cerrada.

Los antinodos de tensin estn desplazados un cuarto de longitud de onda con respecto a los de corriente. Esto se debe a que el campo electromagntico generado por la onda presenta mnimos de tensin en mximos de corriente o viceversa, generndome el desfase.

FUENTES DE ERROR La principal fuente de error es la extrema sensibilidad del montaje con respecto al medio. Por ejemplo, si una persona se colocaba muy cerca los valores tomados empezaban a oscilar, al igual si no se dejaba la antena completamente quieta. Otros errores de menor importancia fueron los debidos a las medidas de las distancias y a las tensiones por parte de los instrumentos. OBSERVACIONES En la medida de las tensiones se tomaba el valor ms constante, debido a la variabilidad de las respuestas. Para la determinacin de los nodos y antinodos nos guiamos por la luminosidad de la lmpara sobre la lnea. CONCLUSIONES Una antena recibe de mejor forma las ondas decimtricas si su eje se encuentra perpendicular a la direccin de desplazamiento de la onda. Si se encuentra en el mismo eje del transmisor UHF la seal percibida ser casi nula.

Si la longitud de la antena corresponda a la mitad de la longitud de onda transmitida, como en este laboratorio, la intensidad irradiada ser mxima. Las longitudes de onda en el agua son menores que en el aire. Esto se debe a que la frecuencia de las ondas se mantiene constante en cualquier medio, y a la reduccin en la velocidad de propagacin debido a las caractersticas del medio. Esta oposicin se conoce como constante dielctrica, , que es mnima en el vaco con un valor igual a 1. En el aire es aproximadamente 1, y en el agua, por presentarse una oposicin mucho mayor, es igual a 81.

En una lnea de Lecher puedo detectar la naturaleza de las ondas propagadas por el transmisor. Estas son ondas que varan senosoidalmente, y por lo tanto tienen una longitud de onda caracterstica. De la misma forma presenta nodos y antinodos, donde se obtienen los valores mximos o mnimos de tensin o corriente.

BIBLIOGRAFA: SERWAY Raymond, Fsica Vol 1. McGraw-Hill. Sexta edicin. HALLIDAY, Resnick, Fsica Vol 1. CECSA. Cuarta edicin. SEARS, Zemansky, Fsica Universitaria Vol 1.