Le comunicazioni di informazioni intellegibili tra due o più punti distanti nello spazio avvengono attraverso l’uso di stazioni radio trasmittenti e riceventi. Entrambe utilizzano un supporto di trasmissione e ricezione accoppiato all’informazione da trasmettere e fare ricevere a distanza, senza l’utilizzo di cavi per collegarsi.
L’energia elettromagnetica è usata a questo scopo.
L’elettromagnetismo è il fenomeno fisico che abbina contemporaneamente e in solido un campo elettrico e un campo magnetico variabili nel tempo e sfasati di 90°.
Figura 1
In Figura 1 il propagarsi di un’onda elettromagnetica nel piano cartesiano a 3 dimensioni. Sull’asse del tempo (direzione di propagazione) incidono perpendicolarmente l’asse del campo elettrico e l’asse del campo magnetico sfalsando quindi di 90° i piani di oscillazione di ciascuno. λ è la lunghezza d’onda e le frecce blu per il campo elettrico e rosse per il campo magnetico sono le rispettive ampiezze d’onda (A). (E energia) è il simbolo adottato per il campo elettrico. (H henry in onore del fisico Joseph) è il simbolo adottato per il campo magnetico
Il campo elettrico si ha quando cariche elettriche positive e negative si fronteggiano separati da un materiale dielettrico (isolante al passaggio delle correnti elettriche). È quello che succede nell’atmosfera prima dello scoccare di un fulmine: gli ioni negativi e positivi prodotti dai raggi solari sulle molecole presenti nell’atmosfera si fronteggiano sino a quando il dielettrico (l’atmosfera stessa in questo caso) cede alla potenza del campo elettrico e scocca la scintilla tra i due fronti col fenomeno visivo di un fulmine di altissima potenza.
Il campo magnetico si ha quando cariche elettriche negative percorrono uno spazio verso cariche elettriche positive o viceversa. Esso si manifesta come attrazione sui materiali ferrosi e presenta una polarità positiva e una negativa. È quello che succede all’ago della bussola che interagisce col campo magnetico terrestre prodotto nel cuore del pianeta da flussi enormi sempre in movimento di elettroni favoriti dalle alte temperature presenti nel nucleo stesso.
Quando a produrre campi elettrici e magnetici in solido collegati sono correnti alternate l’abbinamento armonico dei due campi genera una specifica onda elettromagnetica Figura 1, questa opportunamente trattata si diffonde nello spazio come la luce che è essa stessa un’onda elettromagnetica nella banda del visibile.
Di converso i campi elettrico e magnetico disgiunti non possono diffondersi nello spazio rimanendo circoscritti i loro effetti fin dove arrivano le loro separate potenze.
In un campo elettromagnetico le due componenti crescono e decrescono contemporaneamente ma oscillano su piani sfalsati di 90° Figura 1 come due cuori in eterna pulsazione abbracciati.
Le onde elettromagnetiche si misurano in metri e suoi sottomultipli. La misura indica quando distanti sono due picchi di onde confinanti e il suo simbolo è la lettera greca λ lambda.
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Figura 2
In Figura 2 sono presentati gli elementi caratteristici di un’onda generica e i loro simboli a cui sottostanno anche le onde elettromagnetiche.
λ lambda, o lunghezza d’onda in metri o suoi multipli e sottomultipli;
A ampiezza, il raggio in metri della rotazione intorno all’origine degli assi cartesiani di un punto immateriale;
f frequenza, il numero di oscillazioni al secondo. L’unità di misura è h Hertz (in onore del fisico Rudolf) e ha lo stesso significato di f;
t tempo, che specifica un punto dell’onda in un dato istante di tempo.
Figura 3
Le onde elettromagnetiche oscillano in lunghezza tra l’estremo inferiore che tende a 1fm di λ e l’estremo superiore che si misura in km di λ. Figura 2.
I sottomultipli del metro sono:
fm = femtometro = 10-15m
pm = picometro = 10-12m
nm = nanometro = 10-9m
μm = micrometro = 10-6m
mm = millimetro = 10-3m
cm = centimetro = 10-2m
dc = decimetro = 10-1m
A noi interessano le onde radio che si propagano in lunghezza λ tra gli estremi 100m e 1km, banda riservata alle trasmissioni radio in modulazione di ampiezza (AM).
Studio della Radiotecnica 