INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA


MATERIA:
CAMPOS Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS


PRACTICA 3.
Polarización de onda electromagnética

GRUPO
3CV2
1.INTRODUCCION
1.1
Objetivo:
Verificar experimentalmente que la señal electromagnética (onda) que emite la UT presenta polarización lineal vertical.

Material:
Equipo basico
Rejilla circular con tramos conductores abatibles
1 soporte


1.2 Conceptos y fundamentos teóricos

LA POLARIZACIÓN DE UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA 

La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética no polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo eléctrico oscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la onda.Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.





ONDA PLANA TRANSVERSAL
Una onda transversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Si una onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus oscilaciones van en dirección arriba y abajo que estan en el plano y-z.
Manteniendo una traza comparamos la magnitud del desplazamiento en instantes sucesivos y se aprecia el avance de la onda. Transcurrido un tiempo la persistencia de la traza muestra como todos los puntos pasan por todos los estados de vibración.
Sin embargo para conocer cómo cambia el desplazamiento con el tiempo resulta mas practico observar otra grafica que represente el movimiento de un punto. Los puntos en fase con el seleccionado vibran a la vez y estan separados por una longitud de onda. La velocidad con que se propaga la fase es el cociente entre esa distancia y el tiempo que tarda en llegar. Cualquier par de puntos del medio en distinto estado de vibración estan desfasados y si la diferencia de fase es 90º diremos que estan en oposición. En este caso los dos puntos tienen siempre valor opuesto del desplazamiento como podemos apreciar en el registro temporal. Este tipo de onda transversal igualmente podría corresponder a lasvibraciones de los campos eléctrico y magnético en las ondas electromagnéticas. Una onda electromagnética que puede propagarse en el espacio vacío no produce desplazamientos puntuales de masa. Son ondas transversales cuando una onda por el nodo se junta con la cresta y crea una gran vibración.






















TIPOS DE POLARIZACION

1. Polarización lineal
En la figura de la izquierda, la polarización es lineal y la oscilación del plano perpendicular a la dirección de propagación se produce a lo largo de una línea recta. Se puede representar cada oscilación descomponiéndola en dos ejes X e Y. La polarización lineal se produce cuando ambas componentes estan en fase (con un angulo de desfase nulo, cuando ambas componentesalcanzan sus maximos y mínimos simultaneamente) o en contrafase (con un angulo de desfase de 180º, cuando cada una de las componentes alcanza sus maximos a la vez que la otra alcanza sus mínimos). La relación entre las amplitudes de ambas componentes determina la dirección de la oscilación, que es la dirección de la polarización lineal.

2. Polarización circular
En la figura central, las dos componentes ortogonales tienen exactamente la misma amplitud y estan desfasadas exactamente 90º. En este caso, una componente se anula cuando la otra componente alcanza su amplitud maxima o mínima. Existen dos relaciones posibles que satisfacen estaexigencia, de forma que la componente x puede estar 90º adelantada o retrasada respecto a la componente Y. El sentido (horario o antihorario) en el que gira el campo eléctrico depende de cual de estas dos relaciones se dé. En este caso especial, la trayectoria trazada en el plano por la punta del vector de campo eléctrico tiene la forma de una circunferencia, por lo que en este caso se habla de polarización circular.




3. Polarización elíptica
En la tercera figura, se representa la polarización elíptica. Este tipo de polarización corresponde a cualquier otro caso diferente a los anteriores, es decir, las dos componentes tienen distintas amplitudes y el angulo de desfase entre ellas es diferente a 0º y a 180º (no estan en fase ni en contrafase).
1.3 DESARROLLO PRACTICO

1. Coloca el equipo basico en una distancia (10-15) cm determinada en posición de lectura entre los (2-3)mA “recomendación, evita que la aoja se mueva bruscamente”


2. Ahora con la rejilla circular y con ayuda del soporte situar esta, entre el UT y UR a 0o (la rejilla) y así sucesivamente cada 15o hasta llegar a los 90o.

3. Realiza una tabla informativa para hacer las correspondientes anotaciones que sufre la onda electromagnética con respecto a la variación de los diferentes grados.

2. MEDICIONES
2.1

Tabla de valores medidos.
Posición varilla
I (mA)10cm
3
0o
1.2
15 o
1.3
30 o
1.8
45 o
2
60 o
2.4
75 o
2.6
90 o
2.8

RESULTADOS

En esta imagen se observa que la rendijilla esta en cero grados (vertical) lo cual emite una señal desviada y por consiguiente registra una corriente de 1.2 mA



Como se observa en la imagen la rendijilla esta horizontal y con 90 grados emitiendo una onda registrada de 2.8 mA Indicandonos una onda
resultante polarizada linealmente esta siendo transmitida.






2.2 FUENTES DE ERROR DURANTE EL DESARROLLO DE LA PRACTICA

Errores sistematicos
Algunos posibles errores sistematicos que pudieron surgir en la presente practica son
Posible defecto en el instrumento de medición (La antena y el miliamperímetro) debido al desgaste producido por el constante uso.
Error de paralaje: En este caso debido a que se tenía que observar desde un cierto punto los angulos.
Mala calibración del miliamperímetro debido al uso frecuente por los distintos grupos.
Error de escala: En este caso debido a que el transportador, utilizado no era de mucha precisión.

3. ANALISIS Y CONCLUSIONES

3.1 CUESTIONARIO

1) A partir de sus mediciones realizadas, como cambiarían dichos valores si
a) Los conductores fuesen mas gruesos: si los conductores fuesen mas gruesos la onda se polarizaría en una cantidad mayor por lo tanto los niveles de lectura serian mayores.
b) Fuesen de mayor conductividad: al serde mayor conductividad los niveles de lectura esperados serian mucho mayores que la lectura inicial.
c) Fuesen mas delgados: Si los conductores fuesen mas delgados los niveles de de lectura se esperaría que fueran menores que el inicial.

2) ¿Es posible definir el tipo de polarización de las medidas realizadas?
Si ya que las posiciones de la rejillas al ir cambiandola hasta la posición de 90 grados cambia la polarización a + y aumenta las mediciones ya que cuando esta en 0 grados las medidas disminuyen bastante a la medición inicial.

3) Explique y fundamente como concluye el tipo de polarización de la señal que genera la Ut
Dependiendo del angulo que maneje la rejilla es como afectara o interaccionara con los campos magnéticos ya que en una posición desvía los campos haciendo que las lecturas sean mínimas y en otra posición pueden aumentar atraves de sus rejillas.


3.2 CONCLUSIONES
Según las actividades realizadas, pudimos darnos cuenta como la rejilla afecta o ayuda en ciertos grados a que fluyan los campos y que pasen las ondas o sean desviadas a causa de las rejillas y la posición que esta tenga. Ademas comprendimos el comportamiento de una onda al polarizarse, y los valores de lectura que tomaba conforme íbamos girando la rejilla, fueron como en un principio se esperaba, con esto se ha comprobado la teoría vista en clase y los fenómenos que se producen a partir de esto.