Comunicação de informação a longas distâncias. Questão 1: Por que foi Marconi tão importante na história das telecomunicações?

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Norma Bicalho Arruda
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1 APSA Radiação electromagnética e comunicação Questão 1: Por que foi Marconi tão importante na história das telecomunicações? R: Marconi desenvolveu a tecnologia de produção e receção de ondas eletromagnéticas. Quem primeiro produziu artificialmente essas ondas e também as detetou foi Hertz, mas Marconi desenvolveu tecnologia capaz de produzir ondas capazes de chegar de um continente a outro. As ondas eletromagnéticas passaram a ser o veículo de transporte de informação, o que causou uma grande revolução nas telecomunicações. 1

2 Questão 2: Por que motivo o som não pode ser utilizado em comunicações a longas distâncias? R: A principal razão é a diminuição da intensidade das ondas sonoras: a energia da onda é absorvida pelo meio durante a sua propagação. Além disso, qualquer que seja a onda, se a fonte emitir em todas as direções, a intensidade da onda diminui com a distância. Questão 3: Por que motivo a intensidade de uma onda diminui à medida que se propaga? R: Por um lado há o efeito de absorção pelo meio (só as ondas eletromagnéticas no vazio não são absorvidas). Por outro lado, a energia de uma onda sonora distribui-se por áreas cada vez maiores e, portanto, a energia que chega a uma dada área fixa é tanto menor quando mais afastada essa zona estiver da fonte. 2

3 Questão 4: Que sistema de comunicação usam os astronautas no espaço? Por que não comunicam através de sons? R: Como o som não se propaga no vazio, quando estão na Lua, por exemplo, ou em passeios fora da nave, têm de utilizar ondas eletromagnéticas para comunicar entre si. Aliás, podem até comunicar por gestos pois a luz visível são ondas eletromagnéticas que se propagam no vazio. Eles não se podem ouvir, mas podemse ver! Questão 5: Indique as afirmações verdadeiras e o que está incorreto nas falsas. A. Hertz mostrou que a oscilação de cargas originava ondas eletromagnéticas. B. Uma onda eletromagnética é uma onda longitudinal que se propaga numa direção perpendicular ao campo elétrico e ao campo magnético que, por sua vez, são perpendiculares entre si. C. A perturbação que cria a luz, visível ou não visível, é a oscilação de um campo eletromagnético, a qual pode ser criada pela oscilação de cargas elétricas. D. As primeiras antenas emissora e recetora de ondas eletromagnéticas foram construídas por Maxwell. E. Marconi estabeleceu, pela primeira vez, com base nos trabalhos de Hertz, uma comunicação a longa distância. F. As bases físicas do sistema atual de telecomunicações têm origem nos trabalhos de Maxwell, Hertz e Marconi. 3

4 R: Indique as afirmações verdadeiras e corrija as falsas. A - verdadeira; B - falsa, uma onda eletromagnética é transversal; C - verdadeira; D - falsa, o autor das primeiras experiências de emissão e receção de ondas eletromagnéticas foi Hertz; E - verdadeira; F - verdadeira. Questão 6: A teoria de Maxwell, apesar de bem fundamentada, não foi imediatamente aceite por alguns membros da comunidade científica do seu tempo. Quem a confirmou experimentalmente e como o fez? R: Hertz, que produziu e detetou pela primeira vez ondas eletromagnéticas. 4

5 Questão 7: Os processos atuais de armazenamento e de transmissão de informação podem ser analógicos ou digitais. Dê exemplos desses dois tipos. R: Numa cassete áudio tradicional a gravação é por método analógico; num DVD é por método digital. Questão 8: O que distingue um sinal analógico de um sinal digital? Por que razão é atualmente a transmissão de informação cada vez mais feita por processos digitais? R: O sinal analógico é uma função continua (geralmente uma grandeza física, como uma tensão, em função do tempo); pelo contrário, o sinal digital é descontínuo, sendo formado por uma sequência de algarismos (0 e 1) correspondentes ao valor da grandeza física (na base binária) em intervalos de tempo muito curtos. O armazenamento e a transmissão de informação por via digital é mais fiável do que por via analógica (está menos sujeita a perturbações que alterem o conteúdo da informação). Outras duas grandes vantagens dos sinais digitais são a sua portabilidade e a possibilidade de fácil encriptação. 5

6 Questão 9: Um som ou uma imagem, para serem transmitidos, sofrem processos de modulação. a) Por que razão o som ou a imagem não são transmitidos na sua forma original? b) Indique os significados de: onda portadora, modulação e onda modulada. c) Distinga modulação em AM de modulação em FM e indique vantagens e inconvenientes de cada uma delas. R: a) As frequências ideais para a transmissão são muito maiores do que as dos sinais elétricos originados por um som ou uma imagem num microfone ou numa câmara de filmar. b) A onda portadora é a que vai servir de veículo de transporte da informação. A informação é «colocada na onda» num processo chamado modulação. A onda que dai resulta chama-se modulada. c) Na modulação em amplitude (AM) a informação a transmitir está contida nas variações da amplitude máxima da onda modulada, sendo a frequência desta onda praticamente constante; na modulação em frequência (FM) a informação a transmitir está contida nas variações de frequência da onda praticamente modulada, sendo a sua amplitude constante. Na modulação em AM há ruídos ou interferências, mas, como utiliza frequências mais baixas, as ondas contornam obstáculos e podem ouvir-se em mais sítios. Na modulação em FM há menos interferências, mas, como utiliza frequências mais altas, as ondas não se propagam tão facilmente, pelo que são necessárias várias antenas retransmissoras. 6

7 Questão 10: Observe as ondas representadas. Indique: a) uma onda portadora; b) uma onda modelada em AM; c) uma onda modelada em FM; d) a onda modelada em AM que transporta informação de uma onda com maior amplitude. a) A última; b) a primeira ou a terceira; c) a segunda; d) a primeira. 7

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