Conceptos clave
Física
Ondas de radio
Electricidad
Electromagnetismo
Comunicación inalámbrica
Introducción
¿Te has preguntado alguna vez cómo una radio puede recibir música y noticias a través del aire? Tanto las radios como los coches teledirigidos y los teléfonos móviles reciben información a través de ondas invisibles. Algunas de estas ondas se llaman ondas de radio.
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética, un tipo de energía que también incluye la luz visible. Las ondas de radio no son perjudiciales, sino que son extremadamente útiles para comunicarse a través de largas distancias. Para enviar información por medio de las ondas de radio, una antena emisora envía una onda de radio a una determinada frecuencia (que nos puede indicar el tamaño de la onda), y ésta es captada por una antena receptora. Algunos materiales pueden bloquear o interferir con las ondas de radio. ¿Has notado alguna vez que pierdes la recepción de la radio del coche o del teléfono móvil cuando entras en un túnel o en un aparcamiento subterráneo? ¿Qué materiales bloquean las ondas de radio y cuáles permiten que las ondas pasen fácilmente?
Antecedentes
Una antena transmisora, o transmisor, genera y envía ondas de radio gracias a una corriente eléctrica específica. Esto es posible porque en el interior de los transmisores hay cables que permiten que las partículas cargadas negativamente, llamadas electrones, fluyan a través de ellos, lo que hace que haya una corriente eléctrica. Cuando la corriente fluye dentro de un cable, genera un campo electromagnético alrededor del mismo. Este campo electromagnético se irradia fuera de la antena en todas las direcciones, creando ondas de radio invisibles.
Cuando las ondas de radio electromagnéticas golpean una antena receptora, o receptor, como una radio, genera una corriente dentro de un cable en el receptor. (El proceso inverso de lo que ocurrió en el transmisor cuando la corriente generó el campo electromagnético en primer lugar). El receptor vuelve a procesar la corriente para convertirla en información transmitida, lo que, en el caso de una radio, permite escuchar música u otras emisiones. Algunos materiales pueden bloquear las ondas de radio que genera el transmisor, lo que se puede comprobar viendo si un receptor puede procesar y responder a la información enviada por un transmisor.
Materiales
– Coche radiocontrolado y su correspondiente mando a distancia (ambos con pilas que funcionen)
– Algodón (como una prenda de vestir hecha de algodón)
– Papel de aluminio
– Papel de cera
– Guante de goma
– Un espacio liso y amplio para probar el coche radiocontrolado
Preparación
– Compruebe primero que el coche radiocontrolado y su mando a distancia tienen pilas nuevas. Compruebe que el coche funciona bien en el espacio abierto que va a utilizar.
– Asegúrese de que tiene suficiente cantidad de cada material que quiere probar (el algodón, el papel de aluminio, el envoltorio de plástico, el papel encerado y el guante de goma) para cubrir completamente el coche teledirigido. Cada cobertura debe estar lo suficientemente suelta para que aún pueda operar los botones del control remoto a través de ella.
Procedimiento
– Envuelva el control remoto en algodón. Asegúrese de que el mando a distancia esté cubierto completamente y de forma segura, de manera que no haya ninguna abertura o agujero en la cobertura, y que esté cubierto lo suficientemente suelto como para que todavía pueda operar los controles.
– Intente operar el coche de radiocontrol utilizando el mando a distancia cubierto de algodón. ¿Funciona? ¿Se mueve el coche?
– Retire el material probado del mando a distancia. Compruebe que el coche sigue funcionando cuando no está cubierto con ningún material.
– Repita este proceso utilizando cada material diferente por separado. Con qué materiales sigue funcionando el coche y con qué materiales no funciona? ¿A qué crees que se debe esto?
– Extra: ¿Las señales inalámbricas transmitidas por otros dispositivos están bloqueadas por el mismo material o materiales que descubriste que podían bloquear las señales del mando a distancia en esta actividad? Puedes volver a intentar esta actividad pero utilizando otros dispositivos de control remoto, como el mando del televisor o del equipo de música. ¿Cómo responden los distintos dispositivos inalámbricos? ¿Crees que utilizan tipos de ondas similares o diferentes?
– Extra: ¿Es necesario cubrir completamente el mando a distancia del coche radiocontrolado para bloquear su señal? Utilizando el material o materiales que encontraste para bloquear las señales del mando a distancia al coche radiocontrolado, cubre completamente el mando a distancia como hiciste originalmente en esta actividad, y luego retira lentamente la cubierta del mando a distancia mientras intentas manejar el coche. ¿Cuánta cobertura es necesaria para bloquear la señal? ¿Es más importante cubrir algunas partes del mando a distancia para bloquear la señal?
Observaciones y resultados
¿Cubrir el mando a distancia del coche teledirigido con papel de aluminio hizo que el coche teledirigido dejara de funcionar? ¿Algún otro material probado detuvo el coche?
Cuando se maneja el coche con su mando a distancia, éste transmite ondas de radio a frecuencias específicas que pueden ser recibidas por el coche. El mando a distancia actúa como transmisor y el coche como receptor. Cuando el coche recibe las ondas de radio, que son ondas electromagnéticas, las ondas generan una corriente en un cable del coche, y esto le dice al coche en qué dirección debe moverse. Dependiendo del grosor y la composición del material, éste puede bloquear las ondas de radio o interferir con ellas. Los materiales más finos como el plástico, el papel encerado, el algodón y la goma no suelen interferir con las ondas de radio. Sin embargo, el papel de aluminio y otros metales conductores de la electricidad, como el cobre, pueden reflejar y absorber las ondas de radio y, en consecuencia, interferir en su transmisión. Colocar el transmisor o el receptor en un recipiente totalmente cerrado de metal altamente conductor, como se hizo en esta actividad, es la forma más eficaz de interferir con las ondas de radio.
Más para explorar
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Bloqueadores de ondas de Science Buddies
Esta actividad se realiza en colaboración con Science Buddies