Come avvengono le trasmissioni dei segnali radio e tv?

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La trasmissioni radiotelevisive si effettuano grazie alle onde elettromagnetiche.

Le onde elettromagnetiche vengono generate da antenne (disposte lungo y come in figura 1) in cui gli elettroni si spostano verso l’alto e verso il basso, secondo moti armonici imposti da un generatore a c.a.. Vengono così formate onde di campi elettrici variabili (nel piano xy) che formano, a loro volta,  onde di campi magnetici variabili nel tempo (nel piano xz).

In pratica l’onda elettromagnetica si sviluppa su campi elettrici e magnetici variabili perpendicolari fra loro e perpendicolari alla direzione di propagazione.

Quando le onde raggiungono un’antenna ricevente, interagiscono con gli elettroni presenti in essa. Le antenne riceventi “leggono” il campo elettrico o quello magnetico.

Per utilizzare il campo elettrico le antenne sono essenzialmente rettilinee e devono essere disposte parallelamente al campo elettrico. (vedi figura 2).

 

Per rilevare il campo magnetico vengono utilizzate antenne a forma di spira.

La ricezione è ottimale quando la normale della spira è parallela al campo magnetico. In questo modo la variazione del flusso del campo magnetico è massima. (vedi figura n.3).

 

 

In entrambi i tipi di antenna, il segnale elettrico viene gestito da un circuito di sintonia, che è sostanzialmente un circuito LC privo di generatore, in cui i valori della  o dell’induttanza possono essere modificati. In figura si può notare che il condensatore ha una capacità variabile.

In questi circuiti l’ampiezza della corrente ( ma anche l’ampiezza della forza elettromotrice) è massima se si verifica la condizione di risonanza.

Cioè quando:

 

I segnali radio captati sono tantissimi. Per estrarne uno solo si deve agire sul valore di

L o C.

Questo è il processo di sintonizzazione.

Nelle vecchie radio c’erano i condensatori variabili a lamine mobili  poi sono stati usati i diodi varicap. Ora si utilizzano sistemi digitali.

 

Esempio di calcolo

Un’antenna a forma di spira quadrata di lato 0,20 m capta un’onda elettromagnetica.

Cambiando il valore di C otteniamo la condizione di risonanza  con un valore f = 30 Mhz.

Il valore efficace della f.e.m è letta su un voltmetro installato sul circuito LC. Essa è pari a 10,0 mV.

L’antenna trasmittente dista 100 m dalla ricevente.

Calcoliamo la potenza della stazione radio.