Onda Electromagnética:

Una onda electromagnética es la forma de propagación electromagnética através del espacio, y sus aspectos teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que admiten las ecuaciones de Maxwell. A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse; es decir, pueden desplazarse por el vacío.

Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible.

Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.

Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.

Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos.
Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.

Polarización: es el proceso por el cual en un conjunto originariamente indiferenciado se establecen características o rasgos distintivos que determinan la aparición en él de dos o más zonas mutuamente excluyentes llamadas polos. Es un fenómeno por el cual las vibraciones de un rayo luminoso, que como es sabido se producen en todos los planos normales a la dirección de propagación de éste, se realizan preferentemente en un solo plano determinado, que se llama, precisamente, plano de polarización.

La radiación luminosa proveniente de fuentes celestes puede ser polarizada cuando es reflejada por polvos interestelares, o por una nebulosa de gas y polvos como la que rodea el cúmulo estelar de las Pléyades. El grado de polarización de la luz puede medirse con instrumentos apropiados dotados de filtros polarizadores.

Frecuencia y Longitud de Onda: Es una medida que se utiliza generalmente para indicar el número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo..

Para calcular la frecuencia de un suceso. Según el SI (Sistema Internacional), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es aquel suceso o fenómeno repetido una vez porsegundo. Así, dos hercios son dos sucesos (períodos) por segundo, etc. Esta unidad se llamó originariamente «ciclo por segundo» (cps) y aún se sigue utilizando. Otras unidades para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm) y radianes por segundo (rad/s). Las pulsaciones del corazón y el tempo musical se mide en «pulsos por minuto

es, como su propio nombre indica, una longitud. Es decir; una distancia. La longitud de una onda es la distancia que recorre la onda en el intervalo de tiempo transcurrido entre dos máximos consecutivos de una de sus propiedades. Por ejemplo, la distancia recorrida por la luz azul (que viaja a 300.000 km/s) durante el tiempo transcurrido entre dos máximos consecutivos de su campo eléctrico (o magnético) es la longitud de onda de esa luz azul. La luz roja, viaja a la misma velocidad, pero su campo eléctrico aumenta y disminuye más lentamente que en el caso de la luz azul. Por tanto, la luz roja avanzará más distancia que en el caso de la luz azul durante el intervalo de tiempo entre dos máximos consecutivos de su campo eléctrico. Por eso la longitud de onda de la luz roja es mayor que la longitud de onda de la luz azul.

Si representamos esa propiedad (el campo eléctrico en el ejemplo mencionado) en una gráfica entonces podemos decir que la longitud de onda la representamos en esa misma gráfica como la distancia entre dos máximos consecutivas. En otras palabras, describe lo larga que es la onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas deradiación electromagnética tienen sus correspondientes longitudes de onda.

Espectro Electromagnético: Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo

El espectro electromagnético el conjunto de las frecuencias de radiación electromagnética. Comprende desde la bajísima frecuencia aprox. 10 a 100 Hertzios que corresponde a los campos generados por las actividades de generación y transmisión de electricidad, hasta frecuencias mayores a los 10 Hertzios que corresponden a la radiación de los rayos cósmicos

Ondas de Radio: Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética. Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible. Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones.

Las ondas de radio tienen longitudes que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos de millas). En comparación, la luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros, aproximadamente 5 000 menos que la longitud de onda de las ondas de radio. Las ondas de radio oscilan en frecuencias entre unos cuantos kilohertz (kHz o miles de hertz) y unos cuantos terahertz (THz or 10¹² hertz). La radiación "infrarroja lejana" , sigue las ondas de radio en el espectro electromagnético, los IR lejanos tienen un poco más de energía y menor longitud de onda que las de radio.

Las microondas, que usamos para cocinar y en las comunicaciones, son longitudes de onda de radio cortas, desde unos cuantos milímetros a cientos de milímetros (décimas a decenas de pulgadas).

Varias frecuencias de ondas de radio se usan para la televisión y emisiones de radio FM y AM, comunicaciones militares, teléfonos celulares, radioaficionados, redes inalámbricas de computadoras, y otras numerosas aplicaciones de comunicaciones.

Amplificador de Audio: n amplificador es todo dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno. Aunque el término se aplica principalmente al ámbito de los amplificadores electrónicos, también existen otros tipos de amplificadores, como los mecánicos, neumáticos, e hidráulicos, como los gatos mecánicos y los boosters usados en los frenos de potencia de los automóviles. Amplificar es agrandar la intensidad de algo, por lo general sonido. También podría ser luz o magnetismo, etc. En términos generales, "amplificador", es un aparato al que se le conecta un dispositivo de sonido y aumenta la magnitud del volumen. Se usan de manera obligada en las guitarras eléctricas, pues esas no tienen caja de resonancia, la señal se obtiene porque las cuerdas, siempre metálicas y ferrosas, vibran sobre una cápsula electromagnética, y esa señal no es audible, pero amplificada por un amplificador suena con el sonido característico de las guitarras eléctricas. En una interfaz se le puede agregar distintos efectos, como tremolo, distorsiones o reverb entre otros. Las radios y los televisores tienen un amplificador incorporado, que se maneja con la perilla o tele comando del volumen y permite que varie la intensidad sonora.

Configuraciones Básicas: Básicamente, a un transistor se lopuede utilizar en tres configuraciones

distintas a saber:

a- Configuraci n Base Com n

b- Configuraci n Emisor Com n

c- Configuraci n Colector Com n

Recta Estática de Carga:

Los transistores pueden ubicar su Funcionamiento en una zona de trabajo Donde su respuesta es lineal, Una zona denominada “ZONA DE CORTE” y una tercera zona que determina La “SATURACION” del transistor.

Se debe establecer un punto de Funcionamiento del transistor dentro

de su región activa (zona lineal) con el objeto de obtener a la salida del

Amplificador una señal réplica de la De entrada pero de mayor amplitud.

El punto de reposo del transistor, Que hemos aprendido a calcular

Para las distintas polarizaciones, se Debe hallar sin aplicar señal externa

Y se lo llama punto “Q” de funcionamiento, Punto de reposo o simplemente

Punto de trabajo. Ubicando este punto Q sobre las Curvas características de salida del Transistor y aplicando métodos gráficos Se puede predecir el comportamiento Del amplificador cuando se Le aplica una señal a la entrada. Si la Señal de salida no es fiel a la ingresante, Lo más probable es que no se

Haya elegido correctamente el punto De reposo. Al polarizar un transistor se debe elegir los componentes asociados (resistores, alimentación, etc.) con sumo cuidado, ya que el punto Q no debe quedar en cualquier parte de

La zona activa del transistor. Se debe tener en cuenta las especificaciones

Dadas por el fabricante, tales como Potencia Máxima de Disipación (Pc

max), Tensión Máxima de Colector Para pequeñas señales, si

El transistor está bien polarizado se puede asegurar que la tensión de salida no será distorsionada, “pero no es la misma la tensión de colector que la señal de salida”, ya que esta última no debe poseer generalmente una componente de continua, razón por la cual se colocan capacitores de desacople a la

Salida del circuito (y también a la entrada) lo que obliga a analizar el

Circuito sin componente continua y con componente continua (figura

En este circuito, la tensión de continua del colector del transistor.

No aparece sobre la resistencia de carga RL a causa del bloqueo impuesto por Cb2 pero la señal sobre RL es una réplica amplificada de la

Recta Dinámica de Carga: Se ha visto que por métodos gráficos Se pueden predecir los distintos valores de Ic y Vce que puede tomar un transistor polarizado cuando se le aplica una señal de entrada, pero en el razonamiento no se ha tenido en cuenta la carga que se le aplica al circuito a través de un capacitor. La Recta Estática de Carga es muy útil para analizar el funcionamiento del circuito sin que a éste se le aplique señal, es decir, donde se ubicar el punto de reposo si hubiese algún corrimiento de algún parámetro a causa de determinados factores, como por ejemplo la temperatura. Analicemos el circuito. Cuando se aplica una señal de Corriente alterna, C2 es un corto circuito; lo mismo ocurre con el capacitor de desacople de emisor CE y la fuente de alimentación (por considerarla como un capacitor cargado de alta capacidad). De esta manera el emisor estará conectado a masay Rc estará en paralelo con la carga RL. Para analizar el comportamiento

del circuito para señales alternas gráficamente es

Necesario construir una

RECTA

DINAMICA DE CARGA que contemple el paralelo entre Rc y RL y

Ahora RE = 0 a causa de la muybaja impedancia que pasa a tener

CE. Para trazar la Recta Dinámica de Carga se tiene en cuenta

el punto de reposo del transistor ya que sin señal se ubicará sobre

dicho punto. La técnica consiste en trazar una recta que pase por

el punto Q con pendiente 1/Rd ,siendo Rd el paralelo entre Rc y

Acoplamientos Interetapas

Para conectar el transductor de entrada al amplificador, o la carga u

Otra etapa es necesario un medio de acoplamiento que permita

Adaptar impedancias para que existamáxima transferencia de energía. Los acoplamientos interetapas más Utilizados son:

a) Acoplamiento RC

b) Acoplamiento a transformador

c) Acoplamiento directo

a) Acoplamiento RC:

Este tipo de acoplamiento es muy utilizado aunque con él no se

Produce una perfecta adaptación de impedancias y por lo tanto, no

Habrá máxima transferencia de energía. Separa totalmente la señal

De los circuitos de polarización (figura23). El resistor R1 puede ser el resistor de carga (o polarización) de la primera etapa mientras que R2 puede ser el resistor de polarización de

Base, si la segunda etapa es un transistor .El capacitor C deja pasar las señales alternas provenientes de la primera etapa y evita que la tensión de polarización quede aplicada en

La entrada de la segunda etapa. La capacidad del capacitor C tiene

Que ser la adecuada a las frecuencias de las señales que se desean

Amplificar; por ejemplo, para acoplar etapas de audio su valor debe

Ser elevado (algunos micro farad)para que su reactancia sea pequeña a la menor frecuencia que se deseaamplificar. Una capacidad pequeña ofrecería una reactancia elevada

Al paso de las bajas frecuencias,por lo que éstas quedarían atenuadas. Si se desea acoplar etapas amplificadoras con transistores usando capacitores electrolíticos, la posición

del capacitor dependerá de la polaridad de los transistores. Veamos

Un ejemplo en la figura 24. Con transistores NPN la base es menos positiva que el colector; por lo tanto, el capacitor electrolítico se conecta con el positivo del lado del colector de la primera etapa. Generalmente se utiliza un acoplamiento con resistor y capacitor en etapas amplificadoras de audio de bajo nivel.

Acoplamiento

por Transformador

El acoplamiento a transformador se utiliza con el fin de obtener máxima ganancia de potencia; para ello deben adaptarse las impedancia se entrada y de salida del transistor. En la figura 25 vemos un circuito acoplado a transformador: Se emplea un transformador reductorT1 para acoplar la entrada

Del transistor con lo cual, si bien hayuna disminución de la tensión aplicada(por ser un transformador reductor),hay un mayor suministro de potencia ya que, por el teorema de

Máxima transferencia de potenciase logrará transferir máxima energía cuando las partes están perfectamente adaptadas (igual impedancia).Para adaptar la salida también

Usamos un transformador reductor ya que el parlante posee baja impedancia, en contraposición con la alta impedancia del colector del transistor.

Propagación, de Ondas Vibraciones:

En general, las vibraciones u ondas

Del sonido se propagan de forma transversal o longitudinal.

En ambos casos, la energía y el ritmo del movimiento ondulatorio sólo se propagan a través del medio en cuestión; es decir, ninguna parte de éste se desplaza físicamente en la

Dirección de propagación para permitir el viaje de la onda. Por

Ejemplo, si atamos una cuerda a un punto fijo (un poste), la estiramos sin aplicar demasiada fuerza y la sacudimos,

Una onda se desplazará del extremo que estamos sujetando

Hasta su otro extremo; al llegar alpunto fijo, la onda se reflejará y viajará de regreso hasta nuestra mano. Este tipo de movimiento ondulatorio se denomina “onda transversal”.

Del mismo modo, si tiramos una piedra a un estanque, una serie de

Ondas transversales se propagará desde el punto de impacto.

La Onda de Sonido:

Una onda de sonido es una onda longitudinal. A medida que la

Energía del movimiento ondulatorio se propaga alejándose del centro de la perturbación, las moléculas de aire individuales que transportan al sonido se mueven hacia delante y

Hacia atrás, de forma paralela a la dirección de dicho movimiento.

Si un cuerpo se desplaza ligeramente hacia adelante, momentáneamente el aire frente a él se comprime,

pero de forma instantánea trata de recuperar su densidad normal;

por lo que la compresión comienza a viajar en la misma dirección

del movimiento inicial, pero con la distancia se va diluyendo poco

a poco. Exactamente esto sucede cuando el mismo cuerpo retrocede a su sitio original, pero ahora generando una pequeña porción de baja densidad, que viaja con las

mismas características de la anterior .Combinando ambos efectos,

cuando un objeto está vibrando rápidamente ,frente a él se genera

una serie de zonas donde la densidad del aire varía dependiendo delgrado de desplazamiento original del cuerpo, formando una serie de ondas que se van alejando del punto

de origen. Estas sucesivas zonas de aire comprimido y enrarecido

son captadas por el tímpano, el cualreproduce en escala pequeña los desplazamientos originales del cuerpo vibrante, y transmite al oído interno esta información, donde el cerebro

lo interpreta como sonido. Quiere decir que una onda de sonido es

una serie de compresiones y rarefacciones sucesivas del aire.

Características Físicas:

Una nota musical, por

ejemplo, puede ser definida

en su totalidad, mediante

tres características con que se percibe:

el tono, la intensidad y el timbre.

Estos atributos corresponden exactamente

a tres características físicas:

la frecuencia, la amplitud y la composición

narm nica o forma de onda
Tono:

Por frecuencia del sonido se entiende el número de ciclos de una

onda por segundo. Conforme mayor sea la frecuencia de una onda,

Más agudo se escuchará el sonido; y al contrario, conforme menor sea la frecuencia de la misma, más grave se escuchará el sonido. Un fenómeno interesante es el que se produce

cuando se tocan dos instrumentos distintos en la misma nota.

Ambos sonidos pueden tener la misma frecuencia, pero no necesariamente se percibirán igual; la diferencia

radica en el timbre característico de cada instrumento..
Amplitud:

La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de

las moléculas de aire que la transportan. Dicho movimiento corresponde a la intensidad de expansión

y compresión de la propia onda. Cuanto mayor es la amplitud de la

onda, más intensamente golpea ésta a las moléculas del tímpano y

más fuerte es el sonido percibido. La amplitud de una onda de sonido puede expresarse en unidades absolutas,

mediante la medición de la distancia de desplazamiento de las

moléculas del aire, la medición de la diferencia de presiones entre la

compresión y la expansión, o la medición de

la energía transportada. Para expresar la intensidad

de los sonidos, éstos se comparan

con un sonido patrón; en tal caso, la intensidad

se expresa en decibeles.

Intensidad:

La distancia a la que se puede escuchar un sonido, depende de la

intensidad de éste; la intensidad es el flujo promedio de energía que

atraviesa cada unidad de área perpendicular

a la dirección de propagación. En el caso de ondas esféricas

que se propagan desde una fuente puntual, la intensidad medida

en un punto es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia; esto, suponiendo que no se produzca

ninguna pérdida de energía debido a la viscosidad, la conducción

térmica u otros efectos de absorción. En la propagación real del sonido en la atmósfera, los cambios físicos

que el aire experimenta dan lugar a la amortiguación y dispersión

de las ondas sonoras.

Timbre:

Vamos a suponer que tenemosun violín, un piano y un diapasón, y que con la misma intensidad se toca en los tres una nota La-situada sobre

el Do central. Los sonidos resultantes serán idénticos en frecuencia

y amplitud, pero muy diferentes en timbre. De las tres fuentes, el diapasón es el que produce el tono más

sencillo, conformado casi exclusivamente por vibraciones de tipo sinodal con frecuencias de 440 Hz.

Debido a las propiedades acústicas del oído y a las propiedades de

Resonancia de su membrana vibrante, es dudoso que un tono llegue en estado puro al mecanismo interno

del oído. La componente principal de la nota producida por el piano o el violín también tiene una frecuencia

de 440 Hz; sin embargo, ambas

notas contienen a su vez componentes

cuyas frecuencias son múltiplos

exactos de 440 Hz:

Velocidad del Sonido:

La frecuencia de una onda de

sonido, es una medida del número

de vibraciones por segundo de un

punto determinado; a la distancia

entre dos crestas (cimas) adyacentes

de la onda, se le denomina longitud

de onda . Al multiplicar el valor

de la longitud de onda por el de la

frecuencia, se obtiene la velocidad

de propagación de la onda. Esta

velocidad es igual para todos los sonidos

sin importar su frecuencia,

siempre y cuando se propaguen a

través del mismo medio y a la misma

temperatura. Por ejemplo, mientras

la longitud de onda de la nota “La”

situada sobre el “Do” central es de

unos 78,20 cm, la de la nota “La” situada

abajo del mismo es de 156,40

cm. En aire seco y a una temperatura

de 0° C, la velocidad de propagación

del sonido es de 331,6 m/s. Al

aumentar la temperatura, aumenta

la velocidad del sonido; por ejemplo,

a 20° C la velocidad es de 344

m/s. Por lo general, el sonido viaja

más rápido a través de líquidos y de

sólidos que a través de gases. Tanto

en los líquidos como en los sólidos, la

densidad tiene el mismo efecto que

en los gases.

Reproducción del Sonido:

se emplean parlantes.

Existen diferentes

tipos, pero

la mayoría de los

actuales son dinámicos.

Estos altavoces

incluyen

una bobina de cable

muy ligero, sumergida dentro

del campo magnético de un

potente imán permanente o de

un electroimán (figura 3).

Una corriente eléctrica variable,

procedente de los circuitos

electrónicos de algún amplificador,

atraviesa la bobina y

modifica la fuerza magnética

entre ésta y el campo magnético

del parlante. Al producirse

cambios de corriente, la bobina

vibra y entonces hace que un

diafragma o un gran cono vibrante

(unido mecánicamente

a ella) se mueva para generar

en el aire ondas sonoras; a su

vez, este movimiento impulsa a

las moléculas de aire en la forma

del sonido que se desea reproducir.

Tipos de Parlantes:

Para aumentar la potencia y la

calidad del sonido, pueden utilizarse

conjuntos especiales de parlantes

de diferente tamaño: los pequeños

son para notas agudas y los grandes

para notas graves.

La forma o diseño de los parlantes,

es también factor que incide en

la calidad del sonido que se reproduce.

Existen básicamente tres tipos:

circulares, cuadrados y elípticos (figura

4). Los primeras ofrecen una

muy buena reproducción de sonido;

los cuadrados, sólo una regular o

buena reproducción; los elípticos

son las mejores, pues permiten una

excelente reproducción. La razón,

es que el uso de los parlantes elípticos

equivale a tener un parlante circular

pequeño para tonos medios y

otro circular grande para tonos bajos.

En todo sistema reproductor de

audio, siempre será necesario instalar

dos o más tipos de altavoces. La

fidelidad del sonido mejora cuando

para cada frecuencia y amplitud de

la señal de audio se usa un tipo diferente

de parlante; es decir, para tener

un buen sistema de sonido se requieren

reproductores de agudos

(llamados tweeters), parlantes que

reproduzcan los medios