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quinta-feira, 5 de janeiro de 2012

Ondas de rádio:

A ciência do eletromagnetismo diz que cargas elétricas oscilantes emitem ondas eletromagnéticas. É isso o que ocorre na antena de uma emissora de rádio. Podemos descrever uma antena como uma haste metálica onde cargas elétricas (os elétrons livres que populam qualquer metal) estão se deslocando de um lado para o outro, movidas por um campo elétrico oscilante.
A animação ao lado representa a oscilação de uma carga livre (o ponto amarelo) em uma antena emissora. A oscilação dessa carga gera uma onda eletromagnética (ou apenas "elétrica", em nossa simplificação) que se desprende da antena e passa a se propagar no espaço. Observe que o campo elétrico oscilante da onda é sempre paralelo à direção da antena, enquanto se propaga em uma direção perpendicular à antena.

Onda elétrica gerada pela oscilação de uma carga em uma antena.
Quando a onda elétrica emitida pela antena da estação de rádio chega à antena de um receptor de rádio ocorre o efeito inverso. Agora é o campo elétrico da onda que faz mover as cargas livres da antena receptora que são forçadas a oscilar no mesmo ritmo (ou "freqüência") das oscilações da onda. É assim que os sinais da emissora são captados (e depois "decodificados") e acabam gerando os sons que ouvimos nos nossos aparelhos de rádio ou nas imagens que vemos em nossos televisores.

Onda elétrica transmitindo um sinal de uma antena para outra.
Na animação, desenhamos uma antena emissora e uma antena receptora, ambas na direção vertical. A onda elétrica emitida tem seu campo elétrico sempre paralelo à antena emissora, isto é, sempre na direção vertical. Esse é um exemplo de uma onda "polarizada", no caso, polarizada na direção vertical. A antena receptora, se também se encontra na direção vertical pode "captar" o sinal emitido pela antena emissora, trazido pela onda. Note que as cargas na antena receptora oscilam com a mesma freqüência das cargas da antena emissora mas, como o sinal viaja com velocidade finita (a velocidade da luz), os instantes em que cada carga passa por um máximo da oscilação podem ser diferentes, dependendo da distância entre as antenas. Em termos técnicos, as "fases" das oscilações podem ser diferentes.
Agora suponha que a antena receptora da animação acima seja movida para uma posição horizontal, portanto, perpendicular direção do campo elétrico da onda. Nesse caso, as cargas da antena receptora não serão movidas pelo campo elétrico da onda e não haverá "detecção" do sinal emitido. Quem já instalou uma antena de televisão sabe bem o que isso significa.
Uma antena emissora única emite ondas polarizadas. Mas, suponha que várias antenas emissoras, colocadas no mesmo ponto mas em direções diferentes, emitam ondas independentemente umas das outras. Nesse caso, o sinal emitido seria polarizado em todas essas direções, portanto, não seria polarizado. Imagine uma infinidade dessas antenas, apontando em todas as direções possíveis em um plano vertical enquanto emitem ondas elétricas. O sinal total emitido seria uma onda com campos elétricos em todas as direções do plano vertical: seria uma onda "não-polarizada". Isto é: uma onda não-polarizada é, na verdade, uma onda polarizada em todas as direções de um plano. Uma antena receptora em qualquer direção perpendicular direção de propagação da onda seria capaz de captar o sinal emitido não polarizado.
Fonte: www.ufc.br

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