TECNOLOGÍAS DE LA COMUNICACIÓN II Tecno 4º ESO 2013-14 MAPAS CONCECTUALES: Elementos básicos de los sistemas de comunicación. Tipos de señales Sistemas de comunicación: elementos básicos Tipos de señales Emisor Según sus valores Según su duración Medio de transmisión Receptor Continuas Analógicas Discretas Digitales Comunicación inalámbrica Comunicación inalámbrica Tipos de modulación Medio de transmisión Ondas electromagnéticas Tipos de transmisión Analógica AM Menor calidad Divididas en bandas Menor calidad Divididas en canales FM Digital Mayor calidad Mayor calidad Propagación de ondas electromagnéticas Zonas de propagación Troposfera/Estratosfera F < 30MHz Ionosfera Satélites F < 30MHz Ondas de superficie F > 30MHz Ondas reflejadas sobre el suelo Ondas reflejadas en la ionosfera F > 30MHz Ondas reflejadas en satélites 1 TECNOLOGÍAS DE LA COMUNICACIÓN II Tecno 4º ESO 2013-14 La comunicación La comunicación es el factor esencial en el desarrollo económico y social del ser humano. Tanto es así que, en la actualidad, la posesión de información es considerada como el bien económico más importante. La difusión universal y eficaz (rápida y veraz) de información se convierte en uno de los retos más importantes de nuestro tiempo. La comunicación es la transmisión de información de un lugar a otro. En términos tecnológicos, para establecer una comunicación necesitamos un sistema emisor, un canal de comunicación para transmitir el mensaje y un sistema receptor. El canal de comunicación es el medio por el cual se transmite la información. La forma de transmisión se realiza mediante perturbaciones del medio (señales) que se originan en el sistema emisor y llegan hasta el sistema receptor Tipos de señales Las señales son perturbaciones del medio utilizado por el canal. Dependiendo de cómo se produzca la variación de las señales, estas pueden ser analógicas o digitales. Señales analógicas u ondas Son perturbaciones que se propagan a través del espacio y a lo largo del tiempo y son representables por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo en función del tiempo. Ejemplos de señales analógicas pueden ser la variación del volumen de un sonido, de la intensidad luminosa o del voltaje e intensidad eléctrica; también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas (ondas que necesitan de un medio material para propagarse como las del sonido), etc. Y las más importantes para nuestro estudio, las ondas capaces de propagarse, no sólo si existe un medio material para hacerlo, sino que también se propagan a través del vacío: son las ondas electromagnéticas (EM). Características de la onda: ● El desplazamiento máximo de una onda se denomina amplitud (A). ● La distancia entre dos puntos consecutivos de la onda que se encuentran en el mismo estado de vibración se llama longitud de onda ( ). La longitud de onda corresponde a la separación existente entre dos valles y dos crestas consecutivas. ● El tiempo que tarda la onda en recorrer una distancia igual a la longitud de onda se denomina período (T). ● La magnitud inversa del periodo recibe el nombre de frecuencia (f) y se mide en hertzios (Hz): f 1 . La frecuencia representa el número de ondas que se propagan en un segundo T 2 TECNOLOGÍAS DE LA COMUNICACIÓN II Tecno 4º ESO 2013-14 ● La onda se propaga a una velocidad (v). Si consideramos que las ondas se desplazan con velocidad constante, resulta que la longitud de onda es: v· · T ó v f Para ondas a la velocidad de la luz: c=300.000 Km/s. Para ondas de sonido: v= 340 m/s Ondas Radio AM Onda Corta Radio FM Microondas Infrarrojos Ultravioleta Rayos x Rayos Gamma λ (cm) 3.10 4 3.10 3 3.10 2 3 10 - 3 10 - 6 10 - 8 10 - 10 ● La medida de las suelen medirse en nanómetro (nm); es decir: 10 - 9 m = 1 nm ● Dependiendo del fenómeno estudiado, la radiación electromagnética se puede considerar no como una serie de ondas sino como un haz o flujo de partículas, llamadas fotones. Esta dualidad onda-corpúsculo hace que cada fotón tenga una energía directamente proporcional a la frecuencia de la onda asociada, dada por la relación de Planck: E h · f h · c , donde h = 6,63·10-34 J·s = 4,14· 10-15 eV·s y “c” es la velocidad de la luz Señales digitales Las perturbaciones no son continuas, es decir, el valor que tienen un determinado momento no tiene una relación con el valor que tenían en el momento anterior (valores discretos). Las ondas analógicas son ondas que pueden tomar diferentes valores en cada momento. Las ondas digitales binarias son ondas que solo pueden tomar dos valores el 0 o el 1 (binarias). Estas ondas transmiten mejor la información al tener solo dos valores que transmitir. Ejemplos de señales digitales pueden ser encender y apagar una bombilla (hay luz- no hay luz) o abrir y cerrar un interruptor (no hay corriente-hay corriente). Espectro radioeléctrico Espacio electromagnético. Espacio radioeléctrico: El conjunto de las ondas EM, conocido como espectro, es muy amplio. Radiaciones NO Ionizantes Disminuye Radiaciones Ionizantes (en metros) Aumenta E (energía, en eV) El espectro se divide en bandas, a cada una de las cuales se le asigna un nombre en función de su longitud de ondas. 3 TECNOLOGÍAS DE LA COMUNICACIÓN II Tecno 4º ESO 2013-14 Las bandas que se utilizan habitualmente en las telecomunicaciones son las ondas de radio, las microondas, infrarrojos y luz visible. Pero existen otras bandas en el espectro, sobretodo en las altas frecuencias que cada vez se utiliza PREGUNTAS: 1) ¿En que se diferencian las transmisiones alámbricas de las inalámbricas? Qué tipo de señales y canales emplea cada una de ellas? 2) ¿Qué es una onda electromagnética? ¿Qué las diferencia de las ondas mecánicas? 3) Dibuja una onda y nombra sus partes. 4) Describe las siguientes características de las ondas dando su símbolo: amplitud, longitud de onda, frecuencia y período. 5) Indica los nombres de los tipos de onda a los que pertenecen las siguientes frecuencias: 25kHz, 1MHz, 50.000Khz, 70.000Hz, 5.000MHz. 6) Calcula la frecuencia de una onda cuyo período es de 0’5s. 7) a) Si una onda tiene una frecuencia de 1.000Hz, ¿cuál será su período? b) Y si la frecuencia fuera de 106Hz? c) En ambos casos, ¿cuál será el valor en metros de la longitud de ondas de cada una de ellas? 8) Un objeto realiza 5000 vibraciones en 40 segundos. Calcula la frecuencia y el período de la vibración. 9) Una onda se propaga en una cuerda a la velocidad de 2,0 m/s. A partir de ese dato completa las casillas de la tabla siguiente (ver tabla) 10) La velocidad del sonido en el aire es de 330 m/s. Completa la tabla siguiente utilizando la ecuación de onda. (ver tabla) Ejer 9: Ejer 10: 11) Calcular la longitud de onda de una radiación electromagnética cuya frecuencia es 100 MHz 12) Una emisora de radio transmite a una frecuencia de 100 MHz. ¿Cuántas ondas transmite en un radio de 3Km? 13) Del gráfico mostrado, donde se representa el número de ciclos en un tiempo determinado, calcula la longitud de onda electromagnética: (6 seg) 14) El periodo de una onda e-m es 2 milisegundos. Calcula su longitud de onda 4