Revista Electricidad y Magnetismo

UNIVERSIDAD
NACIONAL DE
COLOMBIA
REVISTA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
Volumen 1 Numero 1 | 2010
Revista Electricidad y Magnetismo
Vol. 1 No. 1 2010
INDICE.
FUNCIONAMIENTO DEL BLUETOOTH………………………………………………2
Carvajal Laura
FUNCIONAMIENTO DE LAS ANTENAS………………………………………………5
Martin, Diana C.
INFLUENCIA DEL CAMPO GEOMAGNETICO EN LOS SERES VIVOS………….9
Martínez, Christian D.
PULSO ELECTROMAGNÉTICO………………………………………………………13
Flórez German.
ULTRASONIDO TERAPÉUTICO PARA OSTEORRADIONECROSIS………...…16
Ortegon, Maritza.
LAS COMUNICACIONES: UNA APLICACIÓN DE LA FÍSICA...………………....23
Palacios, Luis A.
EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN A LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE
LOS TELÉFONOS CELULARES……………………………………………..………26
Afanador, Diego
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FUNCIONAMIENTO DEL BLUETOOTH
Laura Carvajal
Resumen
Las ecuaciones de Maxwell reúnen cuatro expresiones que dan explicación a
todos los fenómenos electromagnéticos, uno de estos y quizá el más importante
es el de las ondas electromagnéticas. Este fenómeno dio origen a muchos
artefactos que utilizamos en la vida cotidiana, uno de estos es el bluetooth. Por
medio de una búsqueda bibliográfica se investigó el funcionamiento del bluetooth
a partir de las ondas electromagnéticas y el impacto que estas tienen sobre el
desarrollo tecnológico.
I.
INTRODUCCIÓN
El avance tecnológico ha permitido, a lo
largo de los años, dar origen a un sin
número de artefactos que se han vuelto
esenciales para realizar actividades
cotidianas, sin embargo, son pocos los
que se preguntan las bases del
funcionamiento de los mismos. Las
explicaciones radican en el pasado, en
las teorías y conceptos físicos
establecidos que todos estudiamos sin
darles mucha trascendencia. Teorías y
ecuaciones que parecen sencillas son
las que establecen las bases para crear
algo tan complejo como un celular.
La tecnología siempre ha buscado
desarrollo, pero así mismo busca
simplificar actividades cotidianas, como
por
ejemplo
transportar
una
información. Inicialmente esto se
realizaba por medio del correo, ahora
con la aparición del internet es mucho
más rápido y simple, además, se están
desarrollando tecnologías para que los
usuarios tengan acceso a la red de una
manera inalámbrica. Es así como
apareció
el
artefacto
cuyo
funcionamiento se expondrá en el
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siguiente artículo, el bluetooth. Este es
un dispositivo de comunicaciones sin
cables, mediante el cual es posible la
transmisión de voz y datos entre
distintos equipos.
Este proceso se fundamenta en la
teoría electromagnética clásica, es
decir, en las ecuaciones de Maxwell.
El objetivo de este artículo es informar
al lector del funcionamiento del
bluetooth y de la trascendencia de la
física sobre la tecnología, además de
promover la curiosidad sobre el
funcionamiento de los artefactos de uso
cotidiano.
II.
MARCO TEÓRICO
Maxwell
desarrolló
la
teoría
electromagnética a partir de la
compilación de cuatro ecuaciones.
Demostró la existencia de un
vínculo entre la electricidad y el
magnetismo,
el
campo
electromagnético.
Así
mismo
demostró que como consecuencia
de estas ecuaciones era necesaria
la existencia de las ondas
electromagnéticas.
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Una onda electromagnética está
compuesta por campos eléctricos y
magnéticos oscilantes, los cuales
son perpendiculares entre sí y
poseen
la
dirección
de
la
propagación de la onda.
El
conjunto
de
ondas
electromagnéticas
es
conocido
como el espectro electromagnético
y difieren en su frecuencia y
longitud de onda, y presentan la
misma velocidad en el vacío; la
velocidad de la luz.
Una onda muy conocida es la luz
visible, es la única parte del
espectro que el ojo puede detectar,
los colores (que van del rojo al
violeta) se deben a las diferentes
longitudes de onda de la luz.
Antes del bluetooth el transporte de
información se realizaba por medio
del
infrarrojo,
otra
onda
electromagnética
con
menor
longitud de onda y mayor frecuencia
que las utilizadas por el bluetooth.
Sin embargo, este sistema fue
mejorado, ya que con el infrarrojo
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era necesaria la proximidad de los
dos dispositivos.
El bluetooth es un artefacto que
tiene como objetivo conectar sin
alambres un dispositivo a otro o a
internet. Su funcionamiento se lleva
a cabo mediante las ondas
electromagnéticas de radio, de corto
alcance y con frecuencias de 2,4
GHz. Estas ondas son originadas
por
dispositivos
electrónicos,
resultan de cargas que se aceleran
a
través
de
alambres
de
conducción. Se usan en sistemas
de comunicación de radio y
televisión, y presentan una longitud
de onda mayor a la de la luz visible
y una frecuencia menor a la misma.
El intercambio de información en el
bluetooth se basa en la interacción
entre dos dispositivos por medio de
las ondas, esto se da gracias a un
microchip emisor de ondas de radio
que por medio de señales busca
otros dispositivos en un entorno
cercano,
la
información
es
transportada por las ondas hasta
una distancia de diez metros.
III.

CONCLUSIONES
La física es fundamental para el
desarrollo tecnológico, pues este
avanza a la par con los
descubrimientos
físicos,
las
limitaciones
que
presentan
viejos modelos son superadas
con nuevas teorías. Se ha
incursionado
en
la
implementación de aparatos con
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
funcionamiento a partir de
diferentes
ondas
electromagnéticas
para
encontrar
sistemas
más
sencillos y funcionales que
supongan un beneficio para el
hombre.
El
concepto
de
onda
electromagnética tiene muchas
aplicaciones
en
distintos
ámbitos. La importancia de estas
radica en que cuando se
propagan a través del espacio
transfieren energía a los cuerpos
situados en su trayectoria, y, la
energía es y siempre ha sido el
recurso más importante de la
sociedad.
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


IV.


REFERENCIAS
Serway, R.A, Beichner, R.J.
Física para ciencias e ingeniería.
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
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oth&f=false
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FUNCIONAMIENTO DE LAS ANTENAS
DIANA CAROLINA MARTIN ROA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA
CODIGO 244514. G9 NL 20
RESUMEN
Como culminación del curso de fundamentos de electricidad y magnetismo, se
desarrolla una recapitulación de algunos conceptos desarrollados en la clase. En
este articulo, se tratara una aplicación de los campos magnéticos, eléctricos y
otros conceptos que se desarrollan a partir de estos, que poseen fuertes
aplicaciones en sistemas como comunicaciones radiales y televisivos,
principalmente. Se desarrollan conceptos como funcionamiento de una antena,
modulación de ondas, principalmente.
INTRODUCCION
Día a día, nos encontramos con un
mundo más moderno, que avanza
velozmente con cambios y alternativas
para el mejoramiento de la vida del
hombre. Televisión, radio, telefonía
celular, internet, son sistemas de
comunicación que a menudo utilizamos;
pero, ¿qué hay detrás de ellos? ¿Que
es lo que permite que todo sea más
fácil? En este artículo se tratara el
principio de funcionamiento de una
antena y algunas aplicaciones en la
vida cotidiana.
ANTENAS:
En nuestro diario vivir, interactuamos
constantemente con antenas directa o
indirectamente; pero, ¿como se puede
definir una antena? Una Antena es
aquel
dispositivo
que
permite
la recepción y el envío de ondas
electromagnéticas hacia un espacio
libre. Por
ejemplo
una
antena
transmisora lo que hace es transformar
voltajes en ondas electromagnéticas y
la receptora realiza un proceso similar
pero al revés.
Universidad Nacional de Colombia
Las antenas direccionales son aquellas
que han sido concebidas y construidas
para favorecer que la mayor parte de la
energía sea radiada en una dirección en
concreto. Puede darse el caso en que
se desee emitir en varias direcciones,
pero siempre estaremos hablando de
un número de direcciones determinado.
Esto se puede explicar con un ejemplo,
hablando de las antenas que llevan los
satélites. Estas acentúan mucho la
dirección hacia la tierra y anulan la de
sentido contrario, puesto que lo que se
quiere es comunicarse con la tierra y no
mandar señales hacia el espacio.
¿COMO
FUNCIONAN
LAS
ANTENAS?
Si se tiene un circuito oscilante LC
como el de la fig. 1, el campo eléctrico
esta concentrado en el pequeño
espacio de separación entre las placas
del condensador, mientras que el
campo magnético abarca un pequeño
espacio alrededor de la bobina del
circuito.
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DIPOLO; poseen cierta inductancia
distribuida a lo largo de los conductores,
y cierta capacidad entre conductores.
Sin duda, la mayor aplicación de las
antenas es en los sistemas de
comunicación. Aquí lo que se busca es
emitir desde una antena una onda
electromagnética a través del espacio y
utilizando una antena receptora, captar
Figura 1: Circuito oscilante LC
dicha onda.
En términos más técnicos, una antena
En el caso dado, estando separados los receptora se encarga de alimentar un
campos, la obtención de ondas aparato receptor con la energía
electromagnéticas es prácticamente procedente de una señal.
imposible. En rigor, el circuito oscilante
cerrado emite ondas de radio porque
hay
en
él
una
corriente
de
desplazamiento, pero habitualmente
dicha
corriente
no
pasa
del
condensador al espacio, y entonces la
radiación del circuito es insignificante.
Las condiciones de la radiación se Figura 3: Antena transmisora de
cumplen en un circuito oscilante abierto, señales
al que puede pasarse a partir del
circuito cerrado separando las placas
del condensador y aumentando al
mismo tiempo su tamaño para
conservar invariable la frecuencia
propia del circuito como se indica en la
fig2.
Figura 4: antena receptora de
señales.
Las antenas de transmisión deben
poder manejar potencias grandes, por
lo que deben ser construidas con
materiales que soporten altos voltajes y
Figura 2: Ampliación de tamaño de
grandes potencias; por otra parte las
placas de un condensador
La antena obtenida como resultado de antenas de recepción producen voltajes
esta conversación del circuito oscilante y corrientes muy pequeños, por lo cual
cerrado al abierto, se distingue por su pueden ser fabricadas con un alambre
simetría geométrica y por eso se llama de diámetro pequeño y es lo que
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permite que se encuentren en aparatos entre las señales
diferentes usuarios.
como celulares, radios, etc.
MODULACION DE ONDAS:
transmitidas
por
2) A altas frecuencias se tiene mayor
eficiencia en la transmisión, de acuerdo
al medio que se emplee.
Se denomina modulación al proceso
de colocar la información contenida en 3) Se aprovecha mejor el espectro
una señal, generalmente de baja electromagnético, ya que permite la
frecuencia, sobre una señal de alta multiplexación por frecuencias.1
frecuencia.
4) En caso de transmisión inalámbrica,
Debido a este proceso la señal de alta las antenas tienen medidas más
frecuencia
denominada
portadora, razonables.
sufrirá la modificación de alguna de sus
parámetros, siendo dicha modificación En resumen, la modulación permite
mejor
el
canal
de
proporcional a la amplitud de la señal aprovechar
ya
que
posibilita
de
baja
frecuencia
denominada comunicación
transmitir más información en forma
moduladora.
simultánea por un mismo canal y/o
A la señal resultante de este proceso se proteger la información de posibles
la denomina señal modulada y la misma interferencias y ruidos.
es la señal que se transmite.
Para los sistemas radiales, por ejemplo
se presentan dos tipos de modulación:
modulación en la amplitud (A.M.) que
consiste en modificar la amplitud de la
portadora en función de la señal a
transmitir, y modulación en la frecuencia
(F.M.), que varia la frecuencia de la
portadora en función de la señal
Figura 5: esquema de modulación
transmitida.
Es necesario modular las señales por
diferentes razones:
1) Si todos los usuarios transmiten a la
frecuencia de la señal original o
moduladora, no será posible reconocer
la información inteligente contenida en
dicha señal, debido a la interferencia
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1
La multiplexación es el procedimiento por el cual
diferentes informaciones pueden compartir un
mismo canal de comunicaciones.
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Figura 6: Onda
amplitud (AM)
modulada
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en
Figura 7: onda modulada en
frecuencia (FM)
Estos son tan solo algunos conceptos
introductorios acerca de las antenas y
su funcionamiento; pero es fácil
apreciar
el
amplio
número
de
aplicaciones que este sistema posee en
diferentes
campos
como
las
comunicaciones,
meteorología,
sistemas de posicionamiento global,
conexiones inalámbricas, astronomía,
entre otras tantas con las que
diariamente estamos interactuando con
estos sistemas.
CONCLUSIONES:
Finalizando esta revisión de conceptos
correspondientes
a
las
antenas,
podemos concluir que este sistema esta
basado
en
los
principios
del
electromagnetismo, pues relaciona
campos
magnéticos
y
eléctricos
generando ondas electromagnéticas
que transmiten información llamadas
señales. Así mismo otros conceptos
como frecuencia, amplitud de onda,
propagación en el medio, entre otros,
son factores que determinan el
funcionamiento y rendimiento del
sistema. De igual manera, a través de la
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variación de estos, es posible
determinar las aplicaciones de este
sistema para las diferentes necesidades
y objetivos.
El desarrollo de estos dispositivos, ha
permitido el avance tecnológico en
campos como la meteorología, el
estudio del universo, la reconstrucción
de superficies y la elaboración de
mapas. Pero el principal avance sin
duda, ha sido en los sistemas de
comunicaciones; es así como hoy
existen
alternativas
como
las
conexiones a internet locales e
inalámbricas, la telefonía móvil, la
televisión digital y muchas alternativas
mas que han facilitado la interaccion del
ser humano con la información, de
forma instantánea.
BIBLIOGRAFIA:
Tomasi, Wayne.
SISTEMAS
DE
COMUNICACIONES ELECTRÓNICAS.
Cuarta edición. Ed. Pentrice Hall. 2003.
Bastian, Peter. ELECTROTECNIA. Ed.
Ediciones Akal. 2001.
Cheng, David K. FUNDAMENTOS DE
ELECTROMAGNETISMO
PARA
INGENIERÍA. Ed. Adisson Wesley
iberoamericana S.A. 1998
http://www.cordobawireless.net/porta
l/descargas. Conceptos básicos sobre
antenas.
http://
www.textoscientificos.com.
Modulación de ondas
http://www.pardell.es.
Conceptos
generales.
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Vol. 1 No. 1 2010
INFLUENCIA DEL CAMPO GEOMAGNÉTICO EN LOS SERES VIVOS.
MIGRACIONES, ORIENTACIÓN Y GEOLOCALIZACION EN VERTEBRADOS.
Christian Daniel Martínez Rodríguez.
Departamento de biología. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de
Colombia.
Resumen.
Se realizo un estudio de caso en el que se mencionan distintas investigaciones
que muestran la interacción entre algunas especies de animales vertebrados con
el campo geomagnético siendo este utilizado como medio de ubicación y
localización dentro de la superficie terrestre el cual les permite realizar
migraciones que abarcan grandes distancias sin que exista la posibilidad de una
perdida en la ruta o en su destino. Además, se muestra como esta característica
esta expandida por los distintos grupos de vertebrados, además de verse también
en artrópodos como lo son los insectos, sin tener una restricción o particularidad
dentro de las especies que la haga única dentro de ellas.
Palabras clave: Campo magnético, Vertebrados, Localización geoestacionaria,
Migraciones.
Introducción.
Como es bien sabido, la traslación de la
tierra, la inclinación del eje terrestre y
las estaciones del año resultantes
producen variaciones rítmicas en la
conducta
animal.
Esos
cambios
afectan, en numerosas ocasiones, a la
reproducción
y
por
tanto
la
perpetuación de la especie. Sin ninguna
duda, uno de los acontecimientos más
asombrosos que observamos de la vida
animal son las grandes migraciones
que efectúan algunos animales para la
obtención de su alimento en épocas de
sequia o de invierno además de los
motivos de tipo reproductivo como lo
son las épocas de apareamiento o el
regreso de sus lugares natales de
algunos peces para el desove. Sin
embargo, las grandes trayectorias que
recorren estos animales nos hacen
pensar en que métodos deben utilizar
para no perder su rumbo o por lo
menos como pueden tener trazados
que les permitan llegar a las mismas
locaciones todos los años. Pero a
demás de esto, se encuentran los
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grandes viajes que efectúan algunos
animales desde su nacimiento lo que
impide la posibilidad de que estos
viajes se hayan dado por aprendizaje a
lo largo de las generaciones. En este
articulo se muestra como diferentes
investigaciones acerca de los grandes
viajes migratorios efectuados por
algunos animales están sumamente
relacionados con la disposición del
campo magnético terrestre siendo este
utilizado como el localizador en el
posicionamiento global de las especies
permitiéndoles no solo realizar sus
migraciones sino tener desde el
nacimiento una noción de la ubicación y
la dirección y destino de sus recorridos.
La orientación a distancia plantea
varias cuestiones. ¿Cómo conocen los
animales migratorios el destino de su
viaje y, por tanto, la dirección del
trayecto? ¿Cómo establecen esa
dirección? ¿Como la ajustan y
mantienen?
Las aves migran hacia una meta
definida. Poseen información genética
que favorece el desarrollo de tal
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capacidad. De ciertos experimentos
realizados con las mariposas monarca
y otros insectos migratorios se
desprende que entre los genes
responsables
del
comportamiento
migratorio se encuentran los “genes
reloj”. Esos genes, que se han
mantenido en el curso de la evolución,
son los responsables del sentido
temporal de los animales (Fanjul,
Oyarzabal, 2007). Existen diversas
fuentes de variación temporal del
campo magnético terrestre. Así, las
corrientes eléctricas en la ionosfera y
en
la
propia
Tierra
producen
fluctuaciones diarias en el campo
magnético. Estas variaciones incluyen
las alteraciones diurnas regulares
asociadas con el viento solar y las
tormentas magnéticas asociadas con
las llamaradas solares, además de
algunas alteraciones producidas por los
rayos en las tormentas. Estos cambios
suceden en una escala temporal
pequeña que va de milisegundos a
horas. No obstante, existen cambios
más graduales en el campo magnético
que tienen lugar a lo largo de muchos
años (variación secular) y originados
por variaciones en el núcleo terrestre.
Estudios
experimentales
han
demostrado que diversos animales,
incluyendo representantes de las cinco
clases de vertebrados y algunos
invertebrados, pueden percibir el
campo magnético terrestre y utilizarlo
como estímulo de orientación durante
sus migraciones o sus desplazamientos
dentro de sus hábitats (Diego-Rasilla,
2004).
Navegación de aves basada en
magnetita. Las aves pueden usar el
campo magnético de dos maneras:
como una brújula para localizar la
dirección de vuelo y como un
componente de navegación para
determinadas posiciones. A partir de
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observaciones acerca de la migración
de algunas aves, se especulo acerca
de la “magnetita biogenica”. Esta
sustancia, consistente en magnetita
ubicada en el cerebro de estos
animales lo cual, al parecer, les da
particularidad de percibir los cambios
en los campos magnéticos de su
alrededor. A pesar de haberse
encontrado rastros de cristales de
magnetita de origen biogenico en estos
organismos, se ha especulado sobre si
estas partículas están relacionadas con
la magnetorecepcion de las aves
(Munro, Phillips, 1997). Una serie de
experimentos de control se realizaron
en
aves
para
establecer
las
preferencias direccionales en cada
individuo. Luego de esto, se sometieron
a un pulso magnético de alta
frecuencia, luego de esto, los individuos
fueron liberados y se observo su
navegación migratoria. Los resultados
arrojaron que mientras los individuos
juveniles mostraron una desviación de
su ruta despreciable, mientras que el
comportamiento de los adultos se
afecto hasta en una desviación de 90º.
Al observar estos resultados, Munro y
Phillips concluyeron que las aves
forman un mapa de navegación a partir
de la experiencia que les los viajes
previos durante su vida mientras que
los juveniles aun no cuentan con este
mapa siendo guiados por sus
parentales. Aparentemente, las aves
experimentadas
pueden
obtener
información de su posición geográfica
de gradientes magnéticos como una
intensidad total y/o inclinación. Las
desviaciones observadas en los adultos
después del tratamiento de pulso
magnético por lo tano muestran una
información de mapa falsa lo que los
lleva a cambiar en su curso (Munro,
Phillips, 1997).
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Navegación en tortugas marinas. Las
tortugas marinas emergen de nidos
enterados en las playas, se arrastran
hasta el mar y comienzan un viaje
transoceánico alejándose de su lugar
natal hacia el mar abierto. Evidencia
muestra que las tortugas marinas
utilizan tres tipo de señales para
mantener la orientación durante su
migración costa afuera (Lohmann,
Lohman, 1996). Las tortugas marinas
pueden usar el campo magnético de la
tierra no solo como una señal de
orientación sino también como una
herramienta
de
información
de
posicionamiento mundial. Para que un
animal determine su localización
usando
parámetros
magnéticos
solamente, se requiere de dos
condiciones: (1) El animal debe ser
capaz de percibir (como mínimo) dos
factores distinto del campo de la tierra,
y (2) estos parámetros deben variar en
diferentes direcciones a través de la
superficie de la tierra ( o al menos, a lo
largo del rango de los movimientos del
animal) así, la red es formada y la
localización de la posición será factible
(Lohmann,
Lohman,
1996).
Los
hermanos Lohan, a partir de sus
observaciones han determinado que las
tortugas marinas se ubican por medio
de la intersección entre líneas de de
inclinación
de
ángulo
iguales
(isoclinicas) y líneas de intensidad de
campo iguales (isodinámicas) las
cuales no son paralelas a lo largo de la
superficie
de
la
tierra.
Estas
intersecciones forman una red no
ortogonal, las cuales pueden ser
utilizadas como puntos de referencia y
definidas como únicas combinaciones
de inclinación e intensidad. No
obstante, este tipo de migración explica
únicamente la ubicación de las tortugas
adultas implicando que las crías, las
cuales salen directamente de sus nidos
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en tierra hacia el mar abierto, utilizan un
tipo distinto de localización.
Localización en eje vertical de
renacuajos. Diego-Rasilla y John
Phillips,
dos
investigadores
especializaedos en la interaccion de
especies de reptiles y anfibios con el
campo magnetico de la tierra, en el
2007, demostraron la técnica de
ubicación utilizada por los renacuajos
de un tipo de rana de la península
ibérica (Pelophylax perezi) las cuales
utilizan el campo geomagnético para
determinar su ubicación con respecto a
la cercanía de las costas de sus
estanques. Los experimentos de DiegoRasilla y Phillips consistieron en la
captura de renacuajos de arrollos del
norte de España y establecerlos en
estanques artificiales en los que se
simulo las condiciones ambientales de
su medio pero cubriendo el estanque
para impedir la visibilidad del cielo. El
estanque se dispuso de manera que
tuviera una superficie lodosa inclinada
para dar protección a las larvas y tener
una diferencia con respecto al eje y. se
utilizaron dos tanques de observación,
el primero, orientado hacia los ejes
magnéticos norte-sur, mientras que el
segundo tanque fue dispuesto en el
sentido este-oeste. Además de esto, se
altero el campo magnético de tres
distintas formas utilizando una bobina,
esto con el fin de darles un
entrenamiento a las larvas de su
orientación dentro del estanque. Las
observaciones
del
experimento
mostraron que los renacuajos se ubican
a lo largo de la orilla de las costas a
partir de la ubicación que es percibida
por el campo magnético ya que su
ubicación en los tanques modificados
mostro un cambio importante en la
ubicación de quienes se encontraban
en un ambiente con un campo sin
modificar. De esta forma, se pudo
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establecer que los renacuajos de la
especie P. perezi usan una brújula
magnetica para orientarse a lo largo del
eje y (Diego-Rasilla y John Phillips,
2007).
Conclusiones.
En la actualidad, existe un numero
bastante grande de experimentos que
prueban la utilización de algunas
especies
animales
del
campo
magnético como instrumento de
orientación y localización en el planeta
tierra, lo que les permite desarrollar
recorridos migratorios con exactitudes
asombrosas así como la posibilidad de
conocer su ubicación dentro de sus
propios ambientes siendo esto de
ayuda para condiciones adaptativas y
de selección natural ya que estas
características le permiten a las
especies tener una ventaja dentro de
otras en el sentido de poder conocer su
orientación teniendo así un destino y un
punto de partido reconocido dentro de
sus propios parámetros siendo mas
eficientes dentro de las supervivencia
en sus ambientes. Sin embargo, aun se
siguen teniendo dudas muy amplias
acerca de cómo estos animales pueden
tener la percepción de estos tipos de
fenómenos aunque ya se tiene, sin
ninguna duda la apreciación de que son
sensibles a estos y responden a
cambios de los mismos. De esta
manera es claro el riesgo que las
especies corren al enfrentarse a
cambios dentro de su medio ejercidos
por la manipulación humana de estas
características. No cabe ninguna duda
de que el mas mínimo cambio que el
ser humano le ejerza a los campos
terrestres o la simple adición de ondas
que viajen por medio de ellas afectara
de una manera drástica la interacción
que tienen los animales con los campos
geomagnéticos siendo incluso, en
Universidad Nacional de Colombia
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algunos casos, tan peligroso, que
podría acabar con el comportamiento
natural de una especie ocasionado su
extinción.
Bibliografia.
Fanjul de Moles, M. L. Oyarzabal, A.
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Pulso electromagnético.
Por: Germán Flórez
Código. 257757
Ingeniería de Sistemas
Resumen
En este artículo científico hablaremos de los pulsos electromagnéticos, de sus
características generales, de su concepto físico, las consecuencias que trae e
inclusive como construir una pequeña bomba casera de pulso electromagnético.
Ya es bien sabido por todos que el pulso electromagnético es usado como un
arma para dejar inservible todo aparato electrónico de un enemigo o mejor dicho
de quien se encuentre en el radio de acción de este, pero en las películas que es
donde más nos han mostrado este fenómeno, nunca nos han explicado porque
esto sucede, y menos como se va dando este fenómeno.
Esta puede ser un arma demasiado poderosa más ahora que la mayoría de los
artefactos usados son de índole electrónica, esto permitiría dejar a un enemigo sin
posibilidad de ataque, y menos de ataque a grandes distancias.
Abstract
In this article we will discuss scientific electromagnetic pulses, their general
characteristics, its physical concept, the consequences that brings, and even how
to build a small homemade electromagnetic pulse bomb.
It is well known to all that the electromagnetic pulse is used as a weapon to make
useless any electronic device or rather an enemy who is in the range of this, but in
movies that is where we have shown us this phenomenon, we never explained why
this happens, and less like it is giving this phenomenon.
This can be a weapon too powerful but now that most of the artifacts used are
electronic in nature, this would leave no possibility of an enemy attack, and less
long-range attack.
Introducción
“Un pulso electromagnético o PEM es
un campo electromagnético de alta
intensidad y corta duración que puede
ser generado por una emisión de
energía electromagnética o por una
Universidad Nacional de Colombia
fluctuación intensa de un campo
magnético a causa del efecto Compton
en electrones y fotoelectrones.
Es frecuente la generación de pulsos
electromagnéticos
en
explosiones
nucleares o impactos de meteoritos de
gran tamaño, en cuyo caso la mayor
Página 13
Revista Electricidad y Magnetismo
parte de la energía del pulso
electromagnético se distribuye en la
banda de frecuencias de entre 3 Hz y
30 kHz. El pulso resultante pueden
interferir en sistemas eléctricos y
electrónicos provocando picos de
tensión que pueden dañarlos.”
Reseña histórica
“En julio de 1962, una prueba nuclear
estadounidense de 1,44 megatones a
400 km de la superficie, en el espacio.
Sobre el centro del Océano Pacífico,
llamado "the Starfish Prime test", le
demostró a los científicos nucleares que
la magnitud y los efectos de una
explosión nuclear de gran altitud son
mucho más grandes de lo que se había
calculado previamente. "the Starfish
Prime test" produjo daños en Hawái a
más de 800 millas de distancia desde el
punto de detonación, golpeando
alrededor de 300 farolas, así como
daños en una compañía telefónica. Los
daños provocados por el PEM de esta
prueba fueron reparados rápidamente
debido a la modesta (en comparación
con los de hoy) infraestructura
electrónica de Hawái en 1962.
La magnitud relativamente pequeña del
PEM de "the Starfish Prime test" en
Hawái (alrededor de 5.600 voltios /
metro) y la relativamente pequeña
cantidad de daño causado (por ejemplo,
sólo se apagaron entre un uno y un tres
por ciento de las farolas) llevó a algunos
científicos a creer, en los primeros días
de la investigación, que el problema
podría no ser tan significativo. Cálculos
más recientes mostraron que si la ojiva
de "the Starfish Prime test" se hubiera
detonado en el norte continental de los
Estados Unidos, la magnitud del PEM
habría sido mucho mayor (22.000 a
30.000 voltios/ metro) debido a la mayor
fuerza del campo magnético en el
continente, así como la orientación del
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
campo magnético terrestre en las altas
latitudes. Para inutilizar aparatos
electrónicos bastaría con un impulso
(4.000 voltios/metros). Estos nuevos
cálculos, junto con la cada vez más
común
dependencia
de
la
microelectrónica, hacen pensar que un
PEM podría ser algo muy grave.”
Características de una explosión
nuclear con PEM
“El caso de un pulso electromagnético
nuclear difiere de otra clase de pulsos
electromagnéticos al consistir en un
complejo multi-pulso electromagnético.
El multipulso es generalmente descrito
en tres componentes, y estos
componentes han sido definidos por los
estándares de la Comisión Internacional
Electrotécnica
(IEC,
International
Electrotechnical Comission)
Los 3 componentes del PEM nuclear,
definidos por el IEC, son llamados E1,
E2 y E3.
 El pulso E1 es una componente muy
rápida del PEM nuclear. Esta
componente genera un campo
eléctrico que induce voltajes muy
intensos
y
rápidos
en
los
conductores eléctricos. E1 es la
componente que puede destruir
ordenadores
y
equipos
de
comunicación y es además muy
rápida
para
los
protectores
habituales
contra
rayos.
La
componente E1 es producida
cuando
la
radiación
gamma
producida por la detonación nuclear
golpea a los electrones de los
átomos de las capas superiores de
la atmósfera. La velocidad de los
electrones se encuentra en las
velocidades relativistas (más del
90% la velocidad de la luz).
Esencialmente esto produce un gran
pulso de corriente eléctrica vertical
en las capas altas de la atmósfera
Página 14
Revista Electricidad y Magnetismo
Vol. 1 No. 1 2010
sobre toda el área afectada. Esta
corriente eléctrica es amplificada por
los campos magnéticos de la Tierra
que
produce
un
pulso
electromagnético muy grande, pero
muy breve que afecta al área.


Grafico de bomba casera de pulso
electromagnético
Esta grafica de una especie de bomba
de pulsos electromagnéticos la encontré
en la internet, me pareció bastante
curiosa, por eso decidí incluirla en mi
La componente E2 del pulso tiene artículo.
mucha similitud con los pulsos
electromagnéticos producido por un
rayo de una tormenta. Debido a esta
similitud son los más fáciles de
proteger porque los aparatos de
protección contra rayos son capaces
de asimilar bien esta componente.
La componente E3 del pulso es muy
lento, tardando entre decenas y
centenares de segundos, y está
provocada por el calor de la
detonación,
seguida
de
la
restauración del campo magnético a
su posición natural. La componente
E3 es muy similar a una tormenta
geomagnética provocada por una
llamarada solar muy extrema. Al
igual
que
las
tormentas
geomagnéticas, la componente E3
puede producir corrientes inducidas
en conductores largos dañando
componentes como transformadores
de líneas eléctricas.”
Comportamiento del emp en material
ferro magnético
En los materiales ferro magnéticos los
pem se transportan de forma muy
relativa a la “permeabilidad” del
material, es por eso que se mide un
tiempo  en el cual se tiene en cuenta la
“permeabilidad” para saber cuánto
puede demorarse en transportarse el
pulso.
Además de esto en la película ferro
magnética la permeabilidad se ve
reducida en un 25% mientras se
transporta el pulso.
Universidad Nacional de Colombia
Fig. 1 generador de pem casero
Conclusiones
 Los
pulsos
electromagnéticos
pueden estar complejos por más de
una actividad nuclear.

los pulsos electromagnéticos viajan
a diferente velocidad según la
permeabilidad del material que lo
transporte.

Es de suma importancia que se
maneje con cuidado un generador
de pulsos electromagnéticos, ya que
estos pulsos pueden llegar a hacer
un gran daño.
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Página 15
Revista Electricidad y Magnetismo
Vol. 1 No. 1 2010
Ultrasonido terapéutico para osteorradionecrosis:
Comparación entre 1MHz y 45 kHz
Maritza Ortegón Floriàn1
Departamento de Ingenieria, Universidad Nacional de Colombia
RESUMEN
La osteorradionecrosis mandibular es una complicación grave crónica que puede
seguir a la radioterapia. El ultrasonido terapéutico es una gran invento, barato y
fácilmente disponibles a los medios de promoción revascularización y a la
curación, aumentando profundidad de la ecografía y la penetración y, por tanto,
parece ser más apropiado que el ultrasonido tradicional de alta frecuencia. El
objetivo de este escrto es comparar un tratamiento nuevo que utiliza 45 kHz con el
actual equipo de 1MHz estándar. Un 1MHz tradicionales máquina, en impulsos
1:4, con intensidades de 0,1, 0,4, 0,7 y 1.0W/cm2 (SAPA) se comparó con una
onda larga máquina, 45 kHz, con intensidades de 5, 15, 30 y 50mW/cm2 (SA). El
ultrasonido se ha aplicado en seres humanos con fibroblastos gingivales y
osteoblastos mandibular in vitro. La multiplicación celular (síntesis de ADN) y el
colágeno y análisis de proteínas no colágenas de síntesis se realizaron en el
experimento tomado en cuenta, con timidina radiactiva y prolina, respectivamente.
La proliferación de fibroblastos aumentó en un 47% a 0.7W/cm2 (1 MHz) y un 43%
a 50mW/cm2 (45kHz), y la proliferación de osteoblastos aumentaron en un 52% a
1.0W/cm2 (1 MHz), y en un 35% a 30 mW / cm2 (45 kHz); la producción de
colágeno fibroblasto aumentó en un 48% a 0,1 W / cm 2 (1 MHz), y en un 44% a
15mW/cm2 (45 kHz) y la producción de osteoblastos colágeno aumentó en un
55%a0.1W/cm2(1MHz) y por 112% en 30mW/cm2 (45kHz).
Por tanto la ecografía de onda larga es capaz de inducir un fortalecimiento aún
mayor de la formación ósea en comparación con la ecografía tradicioniendo en
cuenta una mayor penetración que puede acelerar la curación de ultrasonido en
osteorradionecrosis.
Se sugiere una intensidad de la ecografía es 45 kHz 30mW/cm2.
Palabras clave: la curación del hueso, el cáncer, la proliferación celular, la síntesis
de
colágeno,
osteorradionecrosis,
radioterapia,
terapia
ultrasónica
[email protected]
INTRODUCCIÓN
La radioterapia es una modalidad de
tratamiento oral y esencial para los
tumores malignos de la cabeza y el
cuello.
Por
desgracia,
induce
Universidad Nacional de Colombia
alteraciones en los tejidos normales,
resultando en principios y largo plazo
complicaciones.
Osteorradionecrosis mandibular es la
complicación a largo plazo más grave
Página 16
Revista Electricidad y Magnetismo
de la radioterapia, con una incidencia
variable, que va desde 2 hasta 44,2%.
Con adecuada prevención, la incidencia
sigue siendo alrededor de 2 ± 5%.
Las modalidades de
tratamiento
incluyen la curación y los antibióticos
[1,
2],
hiperbárica
La terapia de oxígeno [3, 4], la
resección y la reconstrucción y, más
recientemente, la revascularización con
ultrasonido terapéutico, que se introdujo
con éxito por Harris en 1992 [5].
La ecografía es el término aplicado a
las ondas sonoras, cuya frecuencia está
por encima del límite de audibilidad
humana, es decir, aproximadamente 20
kHz. El ultrasonido es una multiplicación
las ondas de presión que puede
transferir la energía mecánica en los
tejidos. Sus aplicaciones se pueden
dividir en diagnósticos, quirúrgicos y
terapéuticas 6.
 El diagnóstico por ultrasonidos
utiliza una frecuencia de entre 3 y 5
MHz, y una muy baja intensidad (1 ±
50mW/cm2)
para evitar el
calentamiento de los tejidos.
 Quirúrgico, (perturbadores) utiliza
frecuencias muy bajas (20 ± 60 kHz)
y las intensidades muy altas (por
encima de 8 W / cm 2), aunque otras
aplicaciones quirúrgicas son la
utilización de las frecuencias altas
(HIFU funciona a 0,5 ± 3MHz y en
KW/cm2). Como el término sugiere,
se
utiliza
principalmente
en
fisioterapia.
Esto puede ser a través de su
capacidad para generar calor, y
también la activación de los tejidos,
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
los llamados no térmicos (eVects).
Varias aplicaciones no térmicos se
han descrito en la literatura, y
algunas aplicaciones de los tejidos
blandos incluyen la estimulación de
la regeneración de los tejidos [7 ±
10]; sangre en los músculos
isquémicos
crónicos
[7],
la síntesis de proteínas en
fibroblastos
[1], la curación de
úlceras isquémicas varicosas [8], la
reparación del tendón [1] y la
angiogénesis en todo su espesor
extirpado incisiones en la piel.
Ultrasonido eVects en los huesos
también se han evaluado en la
reparación acelerada de la bula
con los mejores resultados cuando
son tratados con 1,5 MHz, utilizando
0,5W/cm2
Del mismo modo, Tsai y sus
colegas
mostró que los bajos
intensidades de la ecografía (1,5
MHz, pulsos, 0,5 W/cm2 (SAPA))
estimular la curación de la fractura
en un modelo de conejo bula; sin
embargo, también mostraron un
eVect perjudiciales cuando la
ecografía se aplica a 1,0 W/cm2
(SAPA). Para mayor claridad, la
intensidad mediciones que se usan
aquí
son
promediados
espacialmente
intensidad
(SA),
utilizados
para
el
ultrasonido
continuo, y el promedio espacial de
impulsos promedio (SAPA), por
pulsos
de
ultrasonido.
El uso de intensidades mucho más
bajas (rango de diagnóstico) ha sido
recomendado para la aceleración de
la fractura normal proceso de
Página 17
Revista Electricidad y Magnetismo
reparación (1,5 MHz, pulsos,
30mW/cm2 (SAPA)) [18 ± 20]. El
uso de un fémur de rata modelo de
fractura, Yang y colaboradores
[6] observaron un mayor esfuerzo de
torsión y torsión después stiVness ;
el tratamiento de las fracturas con
ultrasonido 0.5MHz, que alcanzó
significancia en 50mW/cm2 (SAPA).
También se ha tomado en cuenta, el
cambio en la expresión de genes
asociados con la formación del
cartílago: expresión de los genes, lo
cual fue significativamente mayor en
7 días después de la fractura, e
inferior a los 21 días.
El
ensayo clínico controlado
pulsado de baja intensidad (1.5MHz,
30mW/cm2
(SAPA)),
para evaluar la cicatrización de las
fracturas de la tibia sobre el ser
humano se informó en 1994 [8]. El
grupo
tratado
mostró
una
significativa disminución
en el
tiempo de curación clínica en
comparación con el grupo control.
Como se mencionó anteriormente,
se ha establecido el uso de la
ecografía como un medio importante
de
revascularización
de
la
mandíbula osteorradionecrosis [5].
Los pacientes son tratados con
ecografía (3 MHz, pulsado 1:4, 1
W/cm2 (SAPA)) por 40 sesiones de
15 minutos por día; 10 de 21 (48%)
casos presentaron la curación
cuando
se
tratan
con
desbridamiento y la ecografía sola.
11 casos mostraron menor grado de
curación después del tratamiento
con ultrasonido, pero curado por
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
completo
después
de
desbridamiento y cubrir con un local
AP.
Estos resultados son superiores a
los convencionales tratamientos con
oxigenoterapia hiperbárica y cirugía,
donde el oxígeno hiperbárico sólo
alcanzó la curación completa
de osteorradionecrosis en el 15% de
los casos del 70% requerido.
El uso de infrarrojo cercano a la
espectroscopia, se ha demostrado que
los
pacientes
con
osteorradionecrosis
que
recibieron
tratamiento con ultrasonido mostrando
una mejoría signi ficativa en la actividad
metabólica, medida por un aumento en
sus
concentraciones
desoxihemoglobina .
La
formación de huesos con
estimulación in vitro utilizando impulsos
3MHz
01:04
ultrasonido,
mostro
mejores resultados en intensidades
bajas
(0,1
W/cm2
(SAPA)).
Recientemente, un dispositivo de
ultrasonido se ha desarrollado, que en
lugar de utilizar las frecuencias de las
tradicionales 1 ± 3 Mhz, utiliza ondas
ultrasónicas «largas», a los 45 kHz .
Esta es una frecuencia más baja con
una combinación de longitud de onda
larga, lo cual da una amplia forma
divergente, con el volumen tratado en
eVectively. Esta onda penetra mucho
más profundamente en los tejidos.
El propósito de este texto es dar a
conocer una nueva técnica (in vitro),
comparándola con una ecografía
tradicional 1MHz. Los parámetros
Página 18
Revista Electricidad y Magnetismo
evaluados son la proliferación celular
(Síntesis de ADN), y el colágeno / no
colágenas, la síntesis de proteínas, en
fibroblastos
y
los
osteoblastos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Basados en la experimentación del
artículo [6] se encontró:
1. Cultivos celulares.
Los tipos de células utilizadas en los
experimentos son
humano gingival,
fibroblastos y el osteoblasto mandibular.
Los fibroblastos son cultivados a partir
de muestras obtenidas de tejido gingival
de pacientes ingresados por previas
extracciones dentales y / o quirúrgico
eliminación de las muelas del juicio. Los
osteoblastos se cultivaron del hueso
obtenido de osteotomías mandibulares
realizado para la extirpación quirúrgica
de las muelas del juicio. Todos los
pacientes no tenían enfermedades
conocidas, y fueron 20 ± 30 años de
edad.
Las muestras se lavaron varias veces
con solución salina de fosfato, y se
cultivan
en
75
cm2
Después de aproximadamente 10 días,
las células empezaron a crecer fuera
de los explantes, luego de ello, las
células
se
dividen
en
31.
Para los ensayos de proliferación, que
se sembraron en 6 pocillos, así como
para los ensayos de colágeno, cada
pozo fue con una cantidad de 5 ml de
los soportes utilizados para los cultivos
celulares, pero con concentraciones de
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
diferentes.
Para
la
célula
de
ensayos de proliferación (síntesis de
ADN), los soportes utilizados figuran 2
HIFBS%, el grupo control positivo con
10% HIFBS.
En los ensayos de colágeno, el material
utilizado contenía 10% HIFBS. Las
células se hallaron al día siguiente.
2. Las máquinas de ultrasonido
evaluadas
Una tradicional maquina de ultrasonido,
que utiliza una frecuencia de máquina 1
o 3 MHz, y una ola de largo, que utiliza
una frecuencia de de 45 kHz, fueron
usadas.
En
la
maquina
tradicional,máquina de ultrasonido era
una unidad de Therasonic 1032,
producido por EMS, Oxfordshire, U. K.
Este aparato se puede configurar para
trabajar con 1 o 3 MHz, y puede dar una
intensidad que van desde 0,1 a 2,0 W /
cm 2. También tiene un centro de pulso,
y se puede configurar para modo
continuo o pulsátil y palpitante 1:2, 1:4 o
1:9.
El
máquina dispone de un panel de control
electrónico, una instalación que hacer
un choque electrónico cada vez que se
enciende, y una señal de alerta
El teléfono tiene una cabeza en
superficie
y
un
área
de
2
aproximadamente de 2,0 cm . El
aparato se pone a 1 MHz, 1:4. Se
realizaron varias calibraciones durante
los experimentos, pero por lo menos
una vez antes y después de cada serie
de ensayos. En cada calibración, un
completo chequeo electrónico se llevó a
cabo, de acuerdo al manual del
fabricante. La salida acústica el poder
Página 19
Revista Electricidad y Magnetismo
Vol. 1 No. 1 2010
se mide / calibrado usando un
ultrasonido
de
precisión
equilibrio (modelo E.M.S. 67).
Después de configurar el equilibrio y la
el calentamiento de la máquina de
ultrasonido,la calibración se consideró
en el rango admisible si el error en
exactitud de las lecturas de salida de
10%.
El grupo de fibroblastos tratados con
1MHz registraron aumentos de la
producción de colágeno de 48, 57 y
52%, con intensidades de 0,1, 0,4 y
0,7 W / cm 2, respectivamente P
<0,01,
0,05
y
0,01,
respectivamente). Cuando estas
células
fueron
tratadas
con
ultrasonido 45 kHz, las últimas tres
intensidades mostraron un aumento
RESULTADOS
en el colágeno que van 37 a 44%,
1. La
síntesis
de
ADN
aunque trivial, sólo a los 15 y 50 mW
Los ensayos de proliferación celular
/ cm2 (P <0,01 y P <0,05).
mostraron un aumento en el ADN, 3. El colágeno / no colágenas
en los fibroblastos con el grupo
La producción de proteínas por los
tratado con 1MHz ultrasonido, el
osteoblastos fueron probablemente
resultado más significativo fue en un
los
más
incremento del 47% a 0,7 W / cm 2
resultados mas significantes, ya que
(P <0,01) y de 37% a 1,0 W / cm 2
son las células que participan en
(P <0,05).
reparación en osteorradionecrosis.
En el grupo tratados con 45 kHz, se
En este caso, una clara superioridad
dio un incremento del 30 y del
del ultrasonido se observó a 45 kHz.
43%.Se observaron, con 15 y
En el tratamiento de 1MHz, la
50mW/cm2, respectivamente (P
tendencia es
a aumentar el
<0,01).
colágeno. Los controles recibieron el
Cuando los osteoblastos fueron
mismo tratamiento pero con el
tratados con ultrasonido de 1MHz
generador de ultrasonido cambiado.
(Figura 3a), de nuevo se dio un
Los valores se expresaron en
aumento en la síntesis de ADN, esto
porcentajes de los controles. Error
fue en el orden del 34%
estándares de aproximadamente P
el 0,7 W/cm2 (P <0,01) y de 52% a
<0,05,
y
p
<0,01.
1,0 W / cm 2 (P <0,001). En el grupo
de 45 kHz tratados.
DISCUSIÓN
2. El
colágeno
/
proteína
no Después de la radioterapia, la zona
colagenosa
irradiada es de ± hipocelular hipóxica e
En estos ensayos hubo una hipovasculares. Los tejidos tienen un
tendencia clara de aumento en la complejo metabólica / homeostático,
producción de colágeno en las bordeando un isquémica necrosis, y son
intensidades inferiores cuando se propensos a la ruptura, dando lugar a
utiliza 1MHz ultrasonido.
una enfermedad crónica, es decir,
osteorradionecrosis . Por lo tanto, el
Universidad Nacional de Colombia
Página 20
Revista Electricidad y Magnetismo
tratamiento o prevención de esta
complicación debe tener como objetivo
para restaurar el tejido normal suave y
vascularización del hueso.
Ultrasonido
La terapia tiene la capacidad de inducir
la angiogénesis, flujo sanguíneo en los
músculos [11], y la curación de varices
isquémica úlceras [8]. Esto facilita la
reparación y puede estimular los tejidos
blandos.
La proliferación ensayos (síntesis del
ADN)
demostraron
que
ambas
máquinas fueron capaces de inducir
lproliferación, en fibroblastos y los
osteoblastos
Sin embargo, esto también puede ser
interpretarse
como
un
efecto
perjudiciale, ya que las células pueden
participar en la división celular, y no en
la producción de colágeno y otras
proteínas fisiológicas.
CONCLUSIONES
La ecografía de onda larga" parece
tiene importantes ventajas ventajas
terapéuticas, que tienen una mayor
profundidad,
permitiendo
que
el
tratamiento de los tejidos gruesos,
centímetros en lugar de penetrar en
milímetros, con las tradicionales, como
el ultrasonido. Ademas de que utiliza
los niveles bajos de intensidad
energética, lo que proporciona una
menor producción de calor, y se utiliza
en modo continuo, reduciendo
el
tiempo de tratamiento, con una cabeza
esférica,
dando
una
gran área de tratamiento.
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Luis Alejandro Palacios Abril
cód. 244391
Las comunicaciones: una aplicación de la física.
Aspectos de la propagación de las ondas de radio
INTRODUCCIÒN
Antes de abordar el tema de las ondas
de radio, se hace preciso ubicarlas bajo
alguna clasificación, lo mejor es
identificarla
dentro
del
espectro
electromagnético, que a su vez sirve en
gran medida para caracterizarlas (figura
1).
1
longitud de onda de las ondas de radio.
Las ondas de radio oscilan en
frecuencias entre unos kHz y unos
cuantos THz (1012 Hz)
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
computadora.
La mayoría de las ondas de radio pasan
libremente a través de la atmósfera de
la Tierra. Sin embargo, algunas
frecuencias pueden ser reflejadas o
absorbidas por las partículas cargadas
de la ionosfera (figura 2).
figura
Las ondas de radio son un tipo de
radiación electromagnética. Una onda
2 figura
de radio tiene una longitud de onda
mayor que la luz visible. Las ondas de Las ondas de radio se propagan en
radio se usan extensamente en las línea recta en varias direcciones al
comunicaciones.
mismo tiempo. En vacío, las ondas de
radio se propagan a 3*108 m/s
Las ondas de radio tienen longitudes (velocidad de la luz).
que van de tan solo unos cuantos
milímetros (decimos de pulgadas), y En cualquier otro medio, la señal se
pueden llegar a ser tan extensas que vuelve más débil debido a:
alcanzan cientos de kilómetros (cientos
de millas). En comparación, la luz
 la reflexión
visible tiene longitudes de onda en el
 la refracción
rango de 400 a 700 nanómetros,
 la difracción
aproximadamente 5000 menos que la
Universidad Nacional de Colombia
Página 23
Revista Electricidad y Magnetismo

la absorción
Vol. 1 No. 1 2010
material del obstáculo. Los obstáculos
metálicos tienden a reflejar una señal,
en tanto que el agua la absorbe.
Absorción de ondas de radio
Reflexión de ondas de radio
Cuando una onda de radio se topa con
un obstáculo, parte de su energía se
absorbe y se convierte en otro tipo de
energía, mientras que otra parte se
atenúa y sigue propagándose. Es
posible que otra parte se refleje.
La atenuación se da cuando la energía
de una señal se reduce en el momento
de la transmisión. La atenuación se
mide en belios (símbolo: B) y equivale
al logaritmo de base 10 de la intensidad
de salida de la transmisión, dividida por
la intensidad de entrada. Por lo general,
se suelen usar los decibelios (símbolo:
dB) como unidad de medida, así
entonces la fórmula sería:
R (dB) = (10)*log (P2/P1)
Cuando R es positivo, se denomina
amplificación, y cuando es negativo se
denomina atenuación (figura 3). En los
casos de transmisiones inalámbricas, la
atenuación es más común.
Cuando una onda de radio choca con
un obstáculo, parte o la totalidad de la
onda se refleja y se observa una
pérdida de la intensidad. La reflexión es
tal que el ángulo de incidencia equivale
al ángulo de reflexión (figura 4).
4 figura
Por definición, una onda de radio es
susceptible de propagarse en varias
direcciones. Después de reflejarse
varias veces, una señal de origen
puede llegar a una estación o punto de
acceso después de tomar muchas rutas
diferentes (llamadas multirutas) (figura
5).
5 figura
3 figura
La atenuación aumenta cuando sube la
frecuencia o se aumenta la distancia.
Asimismo, cuando la señal choca con
un obstáculo, el valor de atenuación
depende considerablemente del tipo de
Universidad Nacional de Colombia
La
diferencia
temporal
en
la
propagación (llamada retraso de
propagación) entre dos señales que
toman diferentes rutas puede interferir
en la recepción, ya que los flujos de
datos que se reciben se superponen
entre sí.
Página 24
Revista Electricidad y Magnetismo
Vol. 1 No. 1 2010
Bibliografía
a
de  Journal of Atmospheric and Solarde
Terrestrial Physics. 3D modelling of
se
VLF radio wave propagation in
lo
terrestrial waveguide allowing for
de
localized large-scale ionosphere
perturbation. Volume 65, Issue 5,
March 2003, Pages 627-634.
De no ser por los grandes estudios  Journal of Atmospheric and Solarrealizados desde la física en el campo
Terrestrial Physics. Second-order
de las ondas electromagnéticas, en su
statistics of radio wave propagation
afán de comprender e incluso
through the structured ionosphere.
aprovechar los fenómenos que ocurren
Volume 66, Issue 11, July 2004,
en la naturaleza, no sería posible contar
Pages 971-980.
con todos los modernos sistemas de  Serway, Raymond A. Física para
comunicación
que
hoy en
día
ciencias
e
ingeniería.
conocemos y a los cuales podemos
México. McGraw-Hill 2000.
tener fácil acceso gracias a la  http://www.windows2universe.org/ph
innovación continua impulsada por
ysical_science/magnetism/em_radio
dichos estudios.
_waves.html&lang=sp. Mayo 31 de
2010
Esta interferencia se incrementa
medida que aumenta la velocidad
transmisión, ya que los intervalos
recepción de los flujos de datos
hacen cada vez más cortos. Por
tanto, la multiruta limita la velocidad
transmisión en redes inalámbricas.
Universidad Nacional de Colombia
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Revista Electricidad y Magnetismo
Vol. 1 No. 1 2010
EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN A LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE
LOS TELÉFONOS CELULARES
DIEGO AFANADOR SABOGAL
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
RESUMEN
Basado en diversos estudios se busca hacer una breve revisión acerca de los
efectos de la exposición a las ondas electromagnéticas de las cuales hacen uso
los teléfonos celulares y las antenas de telefonía celular para su funcionamiento,
hay muchas especulaciones al respecto, hay quienes denominan a éste fenómeno
la “polución electromagnética” y son grandes detractores del empleo de esta
tecnología, y hay quienes son partidarios del avance tecnológico y buscan
argumentos suficientes para defender su postura. El escrito no busca ser un punto
de vista, ni defender alguna posición, simplemente trata de exponer a groso modo
las implicaciones del uso de las ondas electromagnéticas en la telefonía celular.
PALABRAS CLAVE: RADIACIÓN, ONDA ELECTROMAGNÉTICA, FRECUENCIA,
FOTON.
INTRODUCCIÓN:
Con el avance tecnológico, el desarrollo
de las telecomunicaciones ha sido
impactado grandemente por la aparición
de los teléfonos celulares, que son
dispositivos
de
comunicación
inalámbrica, que hacen uso de las
ondas electromagnéticas para la
transmisión de información.
Sin embargo, con la mejora en la
calidad de vida que conllevan los
celulares surgen dudas respecto al
efecto que causan en la salud la
exposición
a
las
ondas
electromagnéticas de las cuales hacen
uso la telefonía móvil; mucho se ha
especulado al respecto, se habla que
puede causar alteraciones del sueño
hasta un peligroso agente cancerígeno,
sin embargo los resultados de los
estudios científicos no han podido
corroborar como tal la relación que hay
Universidad Nacional de Colombia
entre las ondas electromagnéticas y las
alteraciones en la salud.
LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:
Todos a diario nos hallamos expuestos
a
diversos
tipos
de
radiación
electromagnética producida no sólo por
los teléfonos celulares, sino por
electrodomésticos como el televisor y la
radio, sin contar que la luz visible es
una onda electromagnética. Esto nos
lleva a identificar que hay distintas
ondas y radiaciones electromagnéticas,
y que las diferencias fundamentales
entre unas y otras son la frecuencia de
la onda y la potencia con que se emite,
es posible asociar como unidad de
radiación electromagnética de una onda
al fotón, estos, en distintos tipos de
ondas se diferencian por su frecuencia;
la de los fotones UVA es mayor que la
de los fotones de infrarrojos, y menor
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Revista Electricidad y Magnetismo
que la de los rayos X. La que emiten las
antenas y terminales de telefonía móvil
es de 900 MHz o de 1.800 MHz. Mayor
frecuencia implica mayor energía. Por
eso un fotón de rayos X es cinco mil
veces más energético que uno de luz
visible y diez mil millones de veces más
que los que emiten los celulares.
Sin embargo es necesario resaltar que
la intensidad de una radiación puede
ser asociada a la cantidad de fotones,
de tal forma que aunque la frecuencia
de las microondas de un horno y las de
un teléfono móvil es parecida, la
intensidad de la radiación que emite el
horno es unas cinco mil veces mayor
que la del teléfono.
En este punto es donde podemos
introducir lo que los expertos llaman
radiaciones ionizantes y no ionizantes:
Las radiaciones ionizantes, son ondas
electromagnéticas
de
muy
alta
frecuencia (sobre los 2400 millones de
MHz), esta frecuencia tiene la energía
suficiente para lograr una ionización,
rompiendo los enlaces químicos que
mantienen a las moléculas unidas en
las células.
Las radiaciones no ionizantes, son OEM
(ondas electromagnéticas) de menor
frecuencia que las ionizantes, que por
consiguiente no tienen la suficiente
energía como para romper los enlaces
químicos. Ejemplos de este tipo de
radiación son la radiación ultravioleta, la
luz visible, la radiación infrarroja, la
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
radiofrecuencia y los campos de
microondas, campos de ELF (extremely
Low Frequency), así como los campos
eléctricos y magnéticos estáticos.
Las radiaciones no ionizantes, aunque
se trate de radiaciones de muy alta
energía, no son causa de ionización en
un sistema biológico. Sin embargo, es
posible que causen otros efectos
biológicos, por ejemplo, produciendo un
incremento en la temperatura corporal
en algunas regiones del cuerpo lo cual
conlleva a una “alteración” de las
reacciones químicas, sin embargo el
organismo reacciona frente a este tipo
de
cambios
con
sus
propios
mecanismos de autorregulación, como
es el caso del sudor o del torrente
sanguíneo mediante el cual el exceso
de calor es disipado.
Las ondas electromagnéticas pueden
producir efectos biológicos que pueden
a veces, pero no siempre desembocar
en efectos adversos para la salud. Un
efecto biológico ocurre cuando la
exposición a ondas electromagnéticas
causa un cambio fisiológico detectable
en un sistema biológico tal como el
incremento en la temperatura corporal.
Un efecto adverso para la salud ocurre
cuando el efecto biológico se sale del
rango normal del cuerpo para poder ser
compensado, eso sucede en el caso de
la exposición a radiación X en altas
cantidades lo cual pude ser un factor
cancerígeno.
Página 27
Revista Electricidad y Magnetismo
Las radiaciones ionizantes son los
rayos X y los rayos Gamma, de ahí para
abajo son radiaciones no ionizantes, sin
embargo pueden ser radiaciones de alta
energía como el caso de las
microondas en un horno, las cuales
tienen la energía suficiente para
aumentar los movimientos moleculares
elevando así la temperatura en los
alimentos.
De igual forma aunque “un solo fotón de
rayos X pueda romper una molécula de
ADN, miles y miles de fotones de luz
visible no pueden conseguirlo. Para
comprenderlo podemos pensar en la
cantidad de energía necesaria para
lanzar una piedra al otro lado del
Atlántico. Aunque miles de personas se
coordinasen para lanzar sus piedras,
ninguna de ellas alcanzaría la otra orilla
del océano”i.
EFECTOS DE LAS RADIACIONES A
CAUSA
DE
LOS
TELÉFONOS
CELULARES:
Mucho se ha especulado al respecto,
“alguien alguna vez bromeó que si Neil
Armstrong hubiera llevado un teléfono
celular a la Luna en 1969, hubiera
aparecido como la tercera fuente de
radiación de microondas más poderosa
del universo, al lado del Sol y La Vía
Láctea.”ii
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
Hay estudios que aseguran que uno de
los problemas fundamentales de las
OMG que utilizan los celulares
producen calentamiento de ciertas
regiones del cerebro, pero que el
cuerpo es incapaz de detectarlas a
causa de la ausencia de terminales
nerviosas que detecten el calor en el
cerebro.
Sin embargo, algunas personas se
basan en la similitud entre la frecuencia
de las OMG de un celular y de un horno
microondas, afirmando así que al
acercar el teléfono al oído, las OMG
causan el mismo efecto que si
metiéramos la cabeza en el horno
microondas.
Para evitar pánico en el público, los
teléfonos celulares son regulados por la
Federal Communications Comisión
(FCC), la cual estableció el “Specific
Absorption Rate”, o “SAR”, el cual sirve
indicar la tasa de energía que es
absorbida, la unidad de dicha tasa son
los vatios por kg de masa.
Para que se produzcan efectos
adversos para la salud en personas
expuestas a radiaciones de estas
frecuencias son necesarios valores del
SAR superiores a 4 w/Kg. Para alcanzar
estos niveles de energía es necesario
encontrarse a un par de decenas de
metros
de
potentes
antenas
transmisoras de FM ubicadas en altas
torres, sin embargo estas áreas son
inaccesibles porque se encuentran
restringidas.
Otro efecto del cual se habla es el
deterioro
de
la
barrera
hematoencefálica el cual es Complejo
neurovascular que actúa como un filtro
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Revista Electricidad y Magnetismo
que regula el paso selectivo de
moléculas desde la sangre hacia el
cerebro y de esta forma mantiene el
equilibrio fisiológico del medio en que
ha de funcionar el cerebro. Algunos
aseguran que la exposición a las OMG
de los celulares afectan esta barrera
alterando así el medio en que funciona
el cerebro, ocasionando problemas en
el aprendizaje, la memoria y el
movimiento. No obstante no hay
estudios suficientes que corroboren
dichas afirmaciones, y estadísticamente
los estudios conllevan a que no hay
relación entre las OMG y el deterioro de
la barrera hematoencefálica.
Por último se habla de enfermedades
llamadas
“enfermedades
de
las
radiofrecuencias o síndrome de las
microondas”, estas son enfermedades
asociadas a la radiación causada por
las torres de antenas de microondas y
por la radiación a causa de los teléfonos
celulares, algunos de los síntomas son:”
insomnio, vértigo, náusea, dolores de
cabeza, fatiga, pérdida de memoria,
incapacidad
para
concentrarse,
depresión, malestar en el pecho,
zumbidos en los oídos”, afirman
aquellos que padecen tal enfermedad a
la cual denominan “electrosensibilidad”,
pero que según ellos mismos afirman
es que es que ningún tratamiento
probablemente tenga éxito a menos que
se pueda evitar la exposición a su
causa lo cual resulta imposible porque
el entorno en el cual nos desarrollamos
esta
siendo
“bombardeado”
constantemente por OMG.
Algunos expertos coinciden en que el
principal riesgo para la salud derivado
Universidad Nacional de Colombia
Vol. 1 No. 1 2010
del empleo de teléfonos móviles reside
en los accidentes de tráfico. Algunos
estudios indican que la distracción que
supone hablar por teléfono mientras se
conduce multiplica por 4 el riesgo de
tener un accidente. Sin embargo
respecto a la radiación, no se ha podido
demostrar que la exposición por debajo
de los niveles considerados seguros
suponga un riesgo para la salud. En
particular, no se ha podido demostrar su
relación con cualquier tipo de cáncer o
las interrupciones del embarazo.
Como medidas se ha optado por
recomendar “optar por teléfonos con
una potencia de emisión más baja,
acortar la duración de las llamadas y
limitar su uso a zonas con buena
cobertura, o acercarse a la ventana al
hablar desde un lugar cerrado”. Por otro
lado se ha llegado a proponer que las
antenas telefónicas sean retiradas de
los entornos urbanos para así disminuir
la exposición a las OMG, no obstante,
el hacerlo implicaría que las antenas
tengan que emitir con mayor potencia la
señal
para
hacer
posible
la
comunicación, esto necesariamente
implica un aumento en la intensidad de
la radiación recibida por los usuarios de
los celulares y de las demás personas,
por esto, existen normas para hacer las
mediciones de las emisiones de energía
de las antenas de telefonía, ya que la
intensidad del campo electromagnético
de una antena de telefonía depende del
número de personas que en cada
momento usan el teléfono dentro de su
zona de cobertura. Así se explica, por
ejemplo, que en general sus emisiones
sean más débiles en horario nocturno.
Página 29
Revista Electricidad y Magnetismo
CONCLUSIONES:
 El progreso y el desarrollo
tecnológico en las comunicaciones
implica el empleo de las ondas
elctromagnéticas para su buen
funcionamiento, no obstante siempre
existirán riesgos que deben ser
calculados a fin de no afectar a la
humanidad con el mismo desarrollo.




Las OMG se diferencian unas de
otras por la frecuencia y la potencia
de emisión.
Vol. 1 No. 1 2010
"mantener las emisiones tan bajas
como resulte técnicamente posible y
económicamente sostenible". En la
práctica, estas restricciones no se
aplican
a
teléfonos
móviles,
electrodomésticos
o
equipos
médicos. Las asociaciones de
expertos
y
organismos
internacionales competentes en la
materia han criticado unas medidas
en las que priman los intereses
políticos sobre los científicos.
REFERENCIAS:
Existen radiaciones ionizantes y no  http://www.istokbcn.com/articulos/ph
ionizantes, pero aún así, aunque las
p/articulo_campos_electro_salud.ph
no ionizantes supongan que no hay
p
alteraciones en la salud, son
reguladas para evitar exposiciones  http://www.slideshare.net/guestcdb2
7d/efectos-de-las-ondasque supongan riesgos en el futuro,
electromagnticas-en-el-sistemaen el caso de los celulares está el
nervioso-humano
Specific Absorption Rate”, o “SAR”.
No hay estudios suficientes que 
concluyan
si
las
ondas
electromagnéticas mediante las
cuales operan los celulares y las 
torres de telefonía celular produzcan
deterioros en la salud, pero tampoco
hay
estudios
suficientes
que 
prueben lo contrario, por tanto se
han tomado acciones preventivas
como regular las emisiones y
colocar parámetros reguladores en
las torres de emisión.
http://www.arpsapc.org/articulos/antenas.html
http://www.istokbcn.com/articulos/ph
p/articulo_campos_electro_salud.ph
p
The Largest Biological Experiment
Ever. ARTHUR FIRSTENBERG.
President, Cellular Phone. Taskforce
Post Office Box 100404 Brooklyn,
New York 11210 (718) 434- 4499
Algunas autoridades en el mundo se i Tomado de: http://www.arp-sapc.org/articulos/antenas.html
han
esforzado
por
bajar ii
Tomado de: The Largest Biological Experiment
notablemente
los
límites
de
Ever. ARTHUR FIRSTENBERG. President, Cellular
exposición recomendados por los Phone. Taskforce Post Office Box 100404 Brooklyn,
principales
organismos New York 11210 (718) 434- 449
internacionales.
Pretenden
Universidad Nacional de Colombia
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