Antena: exemplos da vida real

Digamos que você está tentando construir uma torre de rádio para uma estação de rádio AM de 680. Ela transmite o sinal senoidal com uma freqüência de 680 mil hertz. Em um ciclo da onda senoidal, o transmissor vai mover os elétrons dentro da antena em uma direção, alternar e puxá-los de volta, alternar e puxá-los para fora e então alternar e movê-los de volta novamente. Em outras palavras, os elétrons vão mudar de direção quatro vezes durante um ciclo da onda seno. Se o transmissor estiver funcionando em 680 mil hertz, isso significa que cada ciclo se completa em (1/680 000) 0 00000147 segundos. Um quarto disto é 0 0000003675 segundos. À velocidade da luz, os elétrons conseguem viajar 0,11 km em 0 0000003675 segundos. Isto significa que o tamanho adequado da antena para um transmissor de 680 mil hertz é de cerca de 110 metros. Estações de rádio AM necessitam de torres muito altas. Para um telefone celular que funciona à 900 MHz, por outro lado, o tamanho favorável de antena é de cerca de 8,3 centímetros. É por isso que os telefones celulares têm antenas pequenas.

Você deve ter notado que uma antena de rádio AM no seu carro não tem 110 metros de comprimento. Se tornasse a antena mais longa ela receberia melhor, mas as estações AM são tão fortes na cidade que, na verdade, não importa se sua antena tem o tamanho ideal.

Você deve imaginar por que, quando um transmissor de rádio transmite algo, as ondas de rádio precisam se propagar da antena através do espaço na velocidade da luz. Por que as ondas de rádio viajam milhões de quilômetros? Por que a antena simplesmente não tem um campo magnético ao seu redor, próximo dela, como um fio anexado à bateria? Uma maneira simples de pensar sobre isso é esta: quando a corrente entra na antena, ela cria um campo magnético ao seu redor. Vimos também que o campo magnético cria um campo elétrico (voltagem e corrente) em outro fio colocado próximo ao transmissor. Acontece que, no espaço, o campo magnético criado pela antena induz um campo elétrico no espaço. Este campo elétrico, por sua vez, induz um outro campo magnético no espaço, que induz um outro campo elétrico, que induz um outro campo magnético, e assim por diante. Estes campos elétricos e magnéticos (campos eletromagnéticos) induzem uns aos outros no espaço à velocidade da luz, viajando para longe da antena.

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