ELETRICIDADE
Eletroestática
INTRODUÇÃO | ![]() | Michael Faraday (1791 - 1867) |
![]() ![]() ![]() | Se o homem não tivesse descoberto como utilizar a energia elétrica, a vida seria muito diferente, principalmente nas cidades. Sem luz elétrica, rádio, televisão nem geladeira, etc. Para quem está acostumado com todas essas comodidades, fica até difícil imaginar como a vida seria.A parte da física que estuda a energia elétrica e os fenômenos a ela relacionados chama-se eletricidade.É comum associarmos a noção de eletricidade a equipamentos, a algo criado pelo homem. Mas, na verdade, a eletricidade sempre existiu, desde o surgimento do Universo. Mesmo antes do surgimento da vida em nosso planeta, a eletricidade já estava presente e se manifestava, por exemplo, nos intensos relâmpagos que costumavam ocorrer.Os nossos corpos são dotados de eletricidade. O sistema nervoso, por exemplo, só funciona por causa dos impulsos elétricos que passam de célula a célula. As batidas do coração também funcionam por meio de descargas elétricas. Como se vê, a eletricidade é um fenômeno natural. O homem apenas a descobriu e desenvolveu formas de usá-la. A ciência da eletricidade e do magnetismo só começou a desenvolver-se, de fato, há uns trezentos anos. Antes disso, apenas a bússola, um aparelho magnético, teve importância na história humana. A pesquisa cientifica da eletricidade e do magnetismo produziu a Segunda Revolução Industrial: a industria, até então tocada a carvão e vapor, passou a funcionar com aço, eletricidade e magnetismo.A energia elétrica demonstrou-se segura de manejar, limpa, barata quando extraída das quedas d'água, utilizável em motores, na produção de calor e luz, nas telecomunicações e na criação de milhões de dispositivos eletromagnéticos - das campainhas caseiras até os computadores e robôs. |
CARGA ELÉTRICA | ![]() | J.J. Thomson (1856 - 1940) |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | Qualquer tipo de matéria é formada por átomos. Estes são tão minúsculos que nenhum microscópio comum permite vê-los. Uma fileira de dez milhões de átomos não chega a medir um milímetro. Contudo, os átomos não são as menores partículas da matéria: eles próprios se compõem de partículas ainda menores, chamadas partículas subatômicas. No centro de todo átomo existe um conjunto formado por dois tipos de partículas: os prótons e os nêutrons. Esse conjunto de partículas é o núcleo do átomo. À volta deste núcleo, como se fossem satélites, giram os elétrons, partículas em movimento permanente. As trajetórias desses elétrons se organizam em camadas sucessivas chamadas órbitas eletrônicas.Os prótons do núcleo e os elétrons das órbitas se atraem entre si. A esta força de atração recíproca chamamos de força elétrica. É a força elétrica que mantém os elétrons girando à volta dos prótons do núcleo. Sem ela, os elétrons se perderiam no espaço e os átomos não existiriam.Os elétrons, entretanto, repelem outros elétrons e os prótons repelem outros prótons. Dizemos, por isto, que as partículas com carga igual se repelem e as partículas com carga oposta se atraem. Convencionou-se chamar a carga dos prótons de positiva (+) e as carga dos elétrons de negativa (-).Normalmente, cada átomo é eletricamente neutro, em outras palavras, tem quantidades iguais de carga negativa e positiva, ou seja, há tantos prótons em seu núcleo, quantos elétrons ao redor, no exterior. Os prótons estão fortemente ligados ao núcleo dos átomos. Somente os elétrons podem ser transferidos de um corpo para outro. Podemos dizer que um corpo está eletrizado quando possui excesso ou falta de elétrons. Se há excesso de elétrons, o corpo está eletrizado negativamente; se há falta de elétrons, o corpo está eletrizado positivamente.A quantidade de elétrons em falta ou em excesso caracteriza a carga elétrica Q do corpo, podendo ser positiva no primeiro caso e negativa no segundo. |
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO | ![]() | William Gilbert (1544 - 1603) |
![]() ![]() ![]() | É possível eletrizar um corpo. Para isso, é necessário fazer com que o número de elétrons se torne diferente do número de prótons. Se o número de elétrons for maior que o número de prótons, o corpo estará eletrizado negativamente; se o número de elétrons for menor que o de prótons, ele estará eletrizado positivamente. A eletrização pode ocorrer de três modos: por atrito, por contato ou por indução.Através do atrito, podemos transferir uma grande quantidade de cargas elétricas de um objeto para outro. A ação mecânica provoca uma transferência de elétrons entre os objetos. Aquele cujos elétrons estão mais fracamente ligados ao núcleo cederá elétrons ao outro, que fica negativamente carregado.A eletrização por contato consiste em encostar um objeto já eletrizado num outro, eletricamente neutro. A cargas irão se redistribuir entre os dois objetos, eletrizando o corpo neutro com cargas de mesmo sinal do eletrizado.Na eletrização por indução, a eletrização de um condutor neutro ocorre por simples aproximação de um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles. As cargas do objeto condutor neutro são separadas pela aproximação do corpo eletrizado, ficando as cargas de mesmo sinal do indutor o mais distante possível dele. Para manter o objeto induzido eletrizado, mesmo após o afastamento do indutor, devemos ligar o lado mais distante à terra. |
LEI DE COULOMB | ![]() | Charles A. Coulomb (1738 - 1806) |
![]() | As forças entre cargas elétricas são forças de campo, isto é, forças de ação à distância, como as forças gravitacionais (com a diferença que as gravitacionais são sempre forças atrativas).O cientista francês Charles Coulomb conseguiu estabelecer experimentalmente uma expressão matemática que nos permite calcular o valor da força entre dois pequenos corpos eletrizados. Coulomb verificou que o valor dessa força (seja de atração ou de repulsão) é tanto maior quanto maiores forem os valores das cargas nos corpos, e tanto menor quanto maior for a distância entre eles. Ou seja: a força com que duas cargas se atraem ou repelem é proporcional às cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Assim, se a distância entre duas cargas é dobrada, a força de uma sobre a outra é reduzida a um quarto da força original. Para medir as forças, Coulomb aperfeiçoou o método de detectar a força elétrica entre duas cargas por meio da torção de um fio. A partir dessa idéia criou um medidor de força extremamente sensível, denominado balança de torção. |
CAMPO ELÉTRICO | ![]() | Robert A. Milikan (1868 - 1953) |
![]() ![]() | A força que se manifesta entre dois corpos eletricamente carregados é uma força que age à distância. Ela se faz sentir sem que haja qualquer conexão material entre os dois corpos que interagem. Provoca certa perplexidade a idéia de que uma força se faça sentir à distância, mesmo através do espaço vazio. Essa dificuldade pode ser superada pensando-se da seguinte maneira: Vamos dizer que, quando um corpo q está eletricamente carregado, cria-se em todo o espaço circundante uma situação nova, diferente da que existia quando q estava descarregado. O fato de eletrizarmos esse corpo modifica as propriedades do espaço que o circunda. Outro corpo eletricamente carregado (q0), colocado em um ponto P do espaço, começará, num dado instante, a "sentir" uma força elétrica causada por q. Dizemos que a carga do corpo q gera no espaço circundante um campo elétrico.O campo elétrico gerado pela carga q num ponto P existe independentemente de haver em P um corpo carregado. Quando colocamos nesse ponto P um corpo carregado, a força que passa a agir sobre ele é devida ao campo elétrico que já preexistia ali, e não a uma ação direta, à distância, do corpo q sobre o segundo corpo. |
POTENCIAL ELÉTRICO | ![]() | Benjamin Franklin (1706 - 1790) |
![]() ![]() ![]() | Energia potencial elétricaImagine
dois objetos eletrizados, com cargas de mesmo sinal, inicialmente
afastados. Para aproximá-los, é necessária a ação de uma força
externa, capaz de vencer a repulsão elétrica entre eles. O trabalho
realizado por esta força externa mede a energia transferida ao
sistema, na forma de energia potencial de interação elétrica.
Eliminada a força externa, os objetos afastam-se novamente,
transformando a energia potencial de interação elétrica em energia
cinética à medida que aumentam de velocidade. O aumento da energia
cinética corresponde exatamente à diminuição da energia potencial de
interação elétrica. Potencial elétricoCom relação a um campo elétrico, interessa-nos a capacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. Para medir essa capacidade, utiliza-se a grandeza potencial elétrico.Para obter o potencial elétrico de um ponto, coloca-se nele uma carga de prova q e mede-se a energia potencial adquirida por ela. Essa energia potencial é proporcional ao valor de q. Portanto, o quociente entre a energia potencial e a carga é constante. Esse quociente chama-se potencial elétrico do ponto. Diferença de potencialA diferença de potencial entre dois pontos, em uma região sujeita a um campo elétrico, depende apenas da posição dos pontos. Assim, podemos atribuir a cada ponto um potencial elétrico, de tal maneira que a diferença de potencial entre eles corresponda exatamente à diferença entre seus potenciais, como o próprio nome indica. Físicamente, é a diferença de potencial que interessa, pois corresponde ao trabalho da força elétrica por unidade de carga. |
CAPACITORES | ![]() | Michael Faraday (1791 - 1867) |
![]() ![]() ![]() | Este componente eletrônico é destinado a armazenar cargas elétricas e é constituído por dois condutores separados por um isolante: os condutores são chamados armaduras (ou placas) do capacitor e o isolante é o dielétrico do capacitor. Costuma-se dar nome a esses aparelhos de acordo com a forma de suas armaduras. Assim temos o capacitor plano, capacitor cilíndrico, capacitor esférico, etc. O dielétrico pode ser um isolante qualquer como o vidro, a parafina, o papel e muitas vezes o próprio ar.A quantidade de carga armazenada na placa de um capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial entre as placas. O quociente entre carga (Q) e diferença de potencial (U) é então uma constante para um determinado capacitor e recebe o nome de capacitância (C).Quando o capacitor possui um isolante elétrico entre suas placas, sua capacitância aumenta. Este isolante dificulta a passagem das cargas de uma placa a outra, o que descarregaria o capacitor. Dessa forma, para uma mesma diferença de potencial, o capacitor pode armazenar uma quantidade maior de carga.Os capacitores são amplamente utilizados em rádios, gravadores, televisores, circuitos elétricos de veículos, etc. |
- Eletrodinâmica
CONDUTORES E ISOLANTES | ![]() | Osborne Reynolds (1842 - 1912) |
![]() ![]() ![]() | Em alguns tipos de átomos, especialmente os que compõem os metais - ferro, ouro, platina, cobre, prata e outros -, a última órbita eletrônica perde um elétron com grande facilidade. Por isso seus elétrons recebem o nome de elétrons livres.Estes elétrons livres se desgarram das últimas órbitas eletrônicas e ficam vagando de átomo para átomo, sem direção definida. Mas os átomos que perdem elétrons também os readquirem com facilidade dos átomos vizinhos, para voltar a perdê-los momentos depois. No interior dos metais os elétrons livres vagueiam por entre os átomos, em todos os sentidos.Devido à facilidade de fornecer elétrons livres, os metais são usados para fabricar os fios de cabos e aparelhos elétricos: eles são bons condutores do fluxo de elétrons livres.Já outras substâncias - como o vidro, a cerâmica, o plástico ou a borracha - não permitem a passagem do fluxo de elétrons ou deixam passar apenas um pequeno número deles. Seus átomos têm grande dificuldade em ceder ou receber os elétrons livres das últimas camadas eletrônicas. São os chamados materiais isolantes, usados para recobrir os fios, cabos e aparelhos elétricos.Essa distinção das substâncias em condutores e isolantes se aplica não apenas aos sólidos, mas também aos líquidos e aos gases. Dentre os líquidos, por exemplo, são bons condutores as soluções de ácidos, de bases e de sais; são isolantes muitos óleos minerais. Os gases podem se comportar como isolantes ou como condutores, dependendo das condições em que se encontrem. |
CORRENTE ELÉTRICA | ![]() | André-Marie Ampère (1775 - 1836) |
![]() ![]() | A corrente elétrica é um movimento ordenado de cargas elementares.A corrente elétrica pode ser um simples jato de partículas no vácuo, como acontece num cinescópio de TV, em que um feixe de elétrons é lançado contra a tela. No entanto, na maioria dos casos, a corrente elétrica não ocorre no vácuo, mas sim no interior de um condutor. Por exemplo, aplicando uma diferença de potencial num fio metálico, surge nele uma corrente elétrica formada pelo movimento ordenado de elétrons.Não se pode dizer que todo movimento de cargas elétricas seja uma corrente elétrica. No fio metálico, por exemplo, mesmo antes de aplicarmos a diferença de potencial, já existe movimento de cargas elétricas. Todos os elétrons livres estão em movimento, devido à agitação térmica. No entanto, o movimento é caótico e não há corrente elétrica.Quando aplicamos a diferença de potencial, esse movimento caótico continua a existir, mas a ele se sobrepõe um movimento ordenado, de tal forma que, em média, os elétrons livres do fio passam a se deslocar ao longo deste. É assim que se forma a corrente elétrica. |
PILHAS E BATERIAS | ![]() | Alessandro Volta (1745 - 1827) |
![]() ![]() ![]() ![]() | Em 1800, após alguns anos de constante experimentação, um professor secundário de Pavia, na Itália, fez importante descoberta. Alessandro Volta descobriu que empilhando alternadamente discos de metais diferentes (como prata e zinco, prata e cobre, ou cobre e chumbo) e entremeando estes discos metálicos com discos de flanela embebidos em água e sal ou em vinagre, a pilha de discos produzia eletricidade.Sempre que metais diferentes forem colocados em contato através de um líquido salgado ou ácido (o vinagre, por exemplo), correrá um fluxo de elétrons de um metal para outro.Essa descoberta levou à produção de uma grande variedade de pilhas úmidas, de fácil construção. Encha um copo com vinagre e coloque sobre a boca do copo uma vareta de madeira. Prenda na vareta uma lâmina de cobre e outra de zinco, de modo a que as placas de metal mergulhem até o fundo do copo. Ligue um fio de cobre a cada lâmina. Ao ligar esses fios com a base de uma lâmpada de lanterna, ela acenderá.O ácido do vinagre produz reações químicas nos metais. Devido a essas reações, o zinco armazena um excesso de elétrons em relação ao cobre, ocorrendo uma diferença de potencial.Como essas reações químicas de retirada e adição de elétrons não cessam, o zinco vai acumulando progressivamente mais elétrons e não pode doá-los ao cobre, a não ser que se estabeleça um contato entre os dois metais. Se esse contato for feito por meio de um fio metálico, os elétrons excedentes do zinco fluirão para o cobre através do fio. Em outras palavras, a pilha bombeia corrente elétrica pelo fio.As pilhas líquidas de Volta, difíceis de transportar, foram hoje substituídas pelas pilhas secas. Nesta, um bastão de carvão é imerso em camadas pastosas de dióxido de manganês e cloreto de amônia. O conjunto é lacrado numa carcaça de zinco. Há uma lenta reação química, que produz uma diferença de potencial. Quando colocamos em contato o carvão e o zinco, através de um fio, a corrente flui, como na pilha úmida de volta.Nas pilhas, a reação química que produz a separação de cargas não é reversível. Sendo assim, uma vez esgotados os reagentes dessa reação, as pilhas "acabam" e não podem ser recarregadas. Já na bateria de automóvel, que é tecnicamente chamada de acumulador, esse processo é reversível e, por isso, ela pode ser recarregada. |
RESISTÊNCIA ELÉTRICA | ![]() | Gustav R. Kirchhoff (1824 - 1887) |
![]() ![]() ![]() ![]() | Quando
uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico,
um número muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse
condutor. Nesse movimento, os elétrons colidem entre si e também
contra os átomos que constituem o metal. Portanto, os elétrons
encontram uma certa dificuldade para se deslocar, isto é, existe uma
resistência à passagem da corrente no condutor. Para medir essa
resistência, os cientistas definiram uma grandeza que denominaram resistência elétrica.Fatores
que influenciam no valor de uma resistência:1) A resistência de
um condutor é tanto maior quanto maior for seu comprimento.2) A
resistência de um condutor é tanto maior quanto menor for a área de
sua seção reta, isto é, quanto mais fino for o condutor.3) A
resistência de um condutor depende do material de que ele é feito. Efeito jouleUm condutor metálico, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, se aquece. Num ferro de passar roupa, num secador de cabelos ou numa estufa elétrica, o calor é produzido pela corrente que atravessa um fio metálico.Esse fenômeno, chamado efeito Joule, é devido aos choques dos elétrons contra os átomos do condutor. Em decorrência desses choques dos elétrons contra os átomos do retículo cristalino, a energia cinética média de oscilação de todos os átomos aumenta. Isso se manifesta como um aumento da temperatura do condutor. Medida da energia elétrica Na entrada de eletricidade de uma residência, existe um medidor, instalado pela companhia de eletricidade (procure observar o medidor de sua residência). O objetivo desse aparelho é medir a quantidade de energia elétrica usada na residência durante um certo tempo (normalmente 30 dias). Sabemos que: energia = potência x tempo. Portanto, quanto maior for a potência de um aparelho eletrodoméstico e quanto maior for o tempo que ele permanecer ligado, maior será a quantidade de energia elétrica que ele utilizará. O valor registrado no medidor equivale à soma das energias utilizadas, durante um certo período, pelos diversos aparelhos instalados na casa.Essa energia poderia ser medida em joules (unidade do SI). Em praticamente todos os países do mundo, entretanto, as companhias de eletricidade usam medidores calibrados em kWh. |
ASSOCIAÇÃO DE RESISTÊNCIAS | ![]() | George S. Ohm (1787 - 1854) |
![]() ![]() ![]() ![]() | Associação de resistências em sérieSuponha
que duas lâmpadas estejam ligadas a uma pilha, de tal modo que haja
apenas um caminho para a corrente elétrica fluir de um pólo da
pilha para o outro, dizemos que as duas lâmpadas estão associadas em
série. Evidentemente, podemos associar mais de duas lâmpadas
dessa maneira, como em uma arvore de Natal, onde geralmente se usa
um conjunto de várias lâmpadas associadas em série. Em uma
associação em série de resistências observam-se as seguintes
características:- como há apenas um caminho posssível para a
corrente, ela tem o mesmo valor em todas as resistências da
associação (mesmo que essas resistências sejam diferentes).- É fácil
perceber que, sse o circuito for interrompido em qualquer ponto, a
corrente deixará de circular em todo o circuito.- Quanto maior for o
número de rresistências ligadas em série, maior será a resistência
total do circuito. Portanto, se mantivermos a mesma voltagem
aplicada ao circuito, menor será a corrente nele estabelecida.- A
resistência única R, ccapaz de substituir a associação de várias
resistências R1, R2, R3, etc., em série, é denominada resistência
equivalente do conjunto. Associação de resistências em paraleloSe duas lâmpadas forem associadas de tal maneira que existam dois caminhos para a passagem da corrente de um pólo da pilha para o outro dizemos que as lâmpadas estão associadas em paralelo. Evidentemente, podemos associar mais de duas lâmpadas (ou outros aparelhos) em paralelo, abrindo vários caminhos para a passagem da corrente (isso acontece, por exemplo, com os aparelhos eletrodomésticos). Em uma associação de resistências em paralelo, observamos as Seguintes características:- A corrente total i, fornecida pela baateria, se divide pelas resistências da associação. A maior parte da corrente i passará na resistência de menor valor (caminho que oferece menor oposição). É possível interromper a corrente em uma das resistências da associação, sem alterar a passagem de corrente nas demais resistências. - Quanto maior for o número de resistências ligadas em paralelo, menor será a resistência total do circuito (tudo se passa como se estivéssemos aumentando a área total da seção reta da resistência do circuito). Portanto, se mantivermos inalterada a voltagem aplicada ao circuito, maior será a corrente fornecida pela pilha ou bateria. |
CIRCUITOS ELÉTRICOS | ![]() | Benjamin Franklin (1706 - 1790) |
![]() ![]() ![]() | Como vimos, a corrente elétrica é formada por elétrons livres em movimento organizado. A energia elétrica transportada pela corrente nada mais é do que a energia cinética dos elétrons. Assim, nos circuitos elétricos, a energia cinética dos elétrons livres pode transformar-se em energia luminosa ou em energia cinética dos motores, por exemplo.Ao percorrer o circuito, do pólo negativo da pilha até o pólo positivo, os elétrons livres perdem totalmente a energia que transportavam. E sem a reposição dessa energia não seria possível a permanência de uma corrente elétrica.A função de uma pilha é, portanto, fornecer a energia necessária aos elétrons livres do fio, para que eles permaneçam em movimento. Dentro da pilha, os elétrons adquirem energia ao serem levados do pólo positivo ao negativo. Ao chegarem ao pólo negativo, movimentam-se novamente pela parte externa do circuito até alcançarem o pólo positivo, e assim sucessivamente.Ao levar um certo número de elétrons do pólo positivo para o negativo, a pilha cede a eles uma certa quantidade de energia. O valor da energia que esses elétrons recebem, dividido pela quantidade de carga que eles têm, é a tensão elétrica existente entre os pólos da pilha. Nas pilhas comuns, esse valor é 1,5 volt.Em geral, um circuito elétrico é constituído por um conjunto de componentes ligados uns aos outros e conectados aos pólos de um gerador. Uma bateria de carro ou uma pilha, pode funcionar como gerador. |
Eletromagnetismo
ELETROMAGNETISMO | ![]() | Hans Christian Oersted (1771 - 1851) |
![]() ![]() | Até o ano de 1820, os cientistas pensavam que os fenômenos elétricos e magnéticos eram totalmente independentes, isto é, que não havia qualquer relação entre eles. Nesse ano, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted, professor da Universidade de Copenhague, realizou uma experiência que se tornou famosa por alterar completamente essas idéias:- Um fio retilíneo (no qual n&atiilde;o havia corrente elétrica) foi colocado próximo a uma agulha magnética, orientada livremente na direção norte-sul;- Fazendo-se passar uma corrente no fio,, observou-se que a agulha se desviava;- Interrompendo-se a corrente no fio, a agulha voltava a se orientar na direção norte-sul.Portanto, a corrente elétrica no fio atuou sobre a agulha magnética de maneira semelhante a um ímã que fosse colocado próximo à agulha. Em outras palavras, a corrente elétrica estabeleceu um campo magnético no espaço em torno dela, e esse campo foi o agente responsável pelo desvio da agulha magnética. Como já sabemos que a corrente elétrica é constituída por cargas elétricas em movimento, podemos tirar a seguinte conclusão: cargas elétricas em movimento (corrente elétrica) criam, no espaço em torno delas, um campo magnético. |
OS POLOS DE UM ÍMÃ | ![]() | Cesar Lattes (1924 - ) |
![]() ![]() ![]() ![]() | Há séculos, o homem observou que determinadas pedras têm a propriedade de atrair pedaços de ferro ou interagir entre si. Essas pedras foram chamadas de ímãs e os fenômenos, que de modo espontâneo se manifestam na Natureza, foram denominados fenômenos magnéticos.Um ímã em forma de barra tem dois pólos: sul e norte, em torno dos quais há um campo magnético. Os ímãs podem ser permanentes ou temporários e os materiais utilizados em cada tipo diferem entre si. Um material ferromagnético pode ser transformado em um ímã quando colocado na parte central de uma bobina elétrica ou solenóide, ao se passar uma corrente de grande intensidade através do enrolamento. De acordo com a composição, o material receberá seu magnetismo depois que a corrente tiver sido cortada. Ímãs permanentes são fabricados a partir de materiais duros tais como aço, níquel e cobalto. Alguns materiais retêm pouco ou nenhum magnetismo após a corrente ter sido cortada.Ao tentarmos aproximar o pólo norte de um ímã do pólo norte de outro ímã, notaremos que haverá uma força magnética de repulsão entre esses pólos. Do mesmo modo, notaremos que há uma força de repulsão entre os pólos sul de dois ímãs, enquanto que entre o pólo sul e norte haverá uma força de atração magnética. Resumindo: Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem e pólos magnéticos de nomes diferentes se atraem.Os pólos de um ímã são inseparáveis. Se você quebrar ao meio um ímã em forma de barra, as duas metades obtidas serão ímãs completos. Por mais que você quebre, nunca obterá um ímã com um único pólo. |
CAMPO MAGNÉTICO CRIADO POR CONDUTORES | ![]() | Otto Von Guericke (1602 -1686) |
![]() ![]() ![]() ![]() | Campo magnético criado por um condutor retilíneoO
campo magnético produzido pela corrente elétrica em um fio
retilíneo depende basicamente de dois fatores: da intensidade da
corrente e da distância ao fio. Quanto maior for o valor da
corrente, maior será o campo magnético criado por ela. Por outro
lado, quanto maior for a distância ao fio, menor será o valor do
campo magnético. As linhas do campo magnético são circulares,
centradas no fio. O sentido das linhas de campo magnético pode ser
obtido pela regra da mão direita: segure o condutor com a sua
mão direita, de maneira que o dedo polegar aponte o sentido da
corrente. Os seus dedos apontarão no sentido das linhas de campo.
Campo magnético no centro de uma espiraSe o condutor tiver forma circular, ele se denomina uma espira. O campo magnético no centro de uma espira, depende do raio do círculo e da intensidade da corrente elétrica. Quanto maior a corrente, maior o valor do campo. Quanto maior o raio da espira, menor o valor do campo.Observe que as linhas de indução se concentram no interior do círculo e continua valendo a regra da mão direita para a determinação do seu sentido. Campo magnético de um solenóide (bobina, eletroímã)Uma bobina, ou solenóide, é constituída por um fio enrolado várias vezes, tomando uma forma cilíndrica. Cada uma das voltas do fio da bobina é uma espira.Ligando-se as extremidades da bobina a uma bateria, isto é, estabelecendo-se uma corrente em suas espiras, essa corrente cria um campo magnético no interior do solenóide. Seu valor, ao longo do eixo central, depende da intensidade da corrente elétrica, do número de espiras e do comprimento do solenóide.Para saber qual das extremidades de um solenóide é o pólo norte, você pode aplicar a regra da mão direita, da mesma maneira que fez com o fio condutor e com a espira. A intensidade de um eletroímã depende também do facilidade com que o material em seu interior é magnetizado. A maior parte dos eletroímãs são feitos de ferro puro, que se magnetiza facilmente.Os eletroímãs são utilizados nas campainhas elétricas, telégrafos, telefones, amperímetros, voltímetros, etc. |
FORÇA MAGNÉTICA | ![]() | Julius R. Oppenheimer (1904 - 1967) |
![]() ![]() | O campo magnético é capaz de exercer forças não apenas sobre ímas, mas também sobre condutores percorridos por correntes elétricas.A força gerada é a soma das pequenas forças que o campo magnético exerce sobre cada elétron em movimento. Não é, porém, necessário que os elétrons estejam dentro do fio para que sofram a ação do campo magnético. Isso também ocorre quando eles estão no exterior e se movem livremente.Em geral, cada partícula carregada e em movimento sofre a ação de uma força exercida pelo campo magnético. Essa força é grande quando a partícula se desloca perpendicularmente às linhas de campo, e é igual a zero quando a partícula se move na mesma direção do campo magnético. A direção da força é perpendicular tanto à direção do movimento como à do campo magnético.A força que um campo magnético exerce sobre um condutor percorrido por corrente pode ser utilizada para realizar trabalho. É o que ocorre nos motores elétricos, que transformam energia elétrica em energia mecânica. Essa força também é usada para fazer funcionar uma grande variedade de aparelhos elétricos de medida, como amperímetros e voltímetros. |
FORÇA ENTRE CORRENTES PARALELAS | ![]() | Maria G. Mayer (1906 - 1972) |
![]() ![]() ![]() | O estudo do campo magnético iniciou-se com a descoberta de Oersted de que uma corrente elétrica aplica forças num imã. Em seguida, Ampère mostrou que os ímãs aplicam forças nas correntes elétricas. O passo seguinte foi a comprovação de que duas correntes elétricas também interagem. Experimentalmente, observa-se que dois fios paralelos se atraem quando atravessados por correntes com o mesmo sentido, e se repelem quando as correntes têm sentidos contrários. Suponhamos dois condutores retilíneos e paralelos, conduzindo as correntes i1 e i2 de mesmo sentidos (figura 2). A corrente i1 gera um campo magnético B1 (linhas de força circulares), que no ponto onde se encontra o fio que conduz i2 é perpendicular a ele. A corrente i2 ficará sujeita a uma força F, para a esquerda. Analogamente i2 gera em i1 o campo B2, que dá origem à força F sobre i1, para a direita. As duas forças F têm a mesma intensidade. A força por unidade de comprimento é diretamente proporcional ao produto das intensidades das correntes e inversamente proporcional à distância entre as correntes.A interação entre correntes elétricas tem importantes aplicações práticas, como em alguns tipos de motores elétricos, que funcionam a partir da interação entre uma bobina fixa e uma bobina giratória. |
MEDIDORES DE CORRENTEE TENSÃO | ![]() | Thomas A. Edison (1847 - 1931) |
![]() ![]() ![]() | O conhecimento do efeito magnético da corrente elétrica possibilitou a construção de aparelhos medidores que utilizassem ponteiros. A figura ao lado mostra o arranjo básico de um medidor desse tipo: um eletroíma (bobina móvel), fixado a um eixo que pode girar. O ponteiro é preso a este eixo, e um ímã permanente é colocado próximo ao eletroíma, fixo à carcaça.Quando uma corrente elétrica é estabelecida no fio que forma o eletroíma, este criará na região um outro campo magnético, havendo uma superposição desse campo com o criado pelo ímã na região. A força magnética de interação entre o ímã permanente e o eletroíma moverá este último por estar fixado ao eixo móvel, deslocando consigo o ponteiro. Como a intensidade da força magnética depende da corrente elétrica, o ponteiro gira mais quanto maior for a corrente. Ao girar, o eletroíma comprime uma mola de formato espiral; assim, o ponteiro estabiliza-se quando as forças magnética e elástica se equilibram. Esse conjunto, funcionando dessa maneira, é denominado galvanômetro. Ele está presente em todos os medidores elétricos que utilizam ponteiros, como medidores de tensão (voltímetros) e de corrente elétrica (amperímetros).Quando um galvanômetro é utilizado para medir a corrente elétrica em um circuito, o fio do eletroíma deve ser conectado em série a ele. Para medir tensão em um circuito, o eletroíma deve ser conectado em paralelo a ele. |
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA | ![]() | Nikola Tesla (1856 - 1943) |
![]() ![]() | Para gerar uma corrente elétrica, não precisamos dispor de uma pilha ou de uma bateria. Podemos fazê-lo utilizando um ima.Para demonstrar isso, vamos inicialmente ligar os extremos de uma bobina a um amperímetro de grande sensibilidade. Uma vez que inexiste gerador de tensão nesse circuito, não há qualquer passagem de corrente, e o ponteiro do instrumento indica intensidade zero.Se, porém, aproximarmos da bobina um dos pólos de um ímã, o ponteiro do amperímetro sofrerá um desvio, revelando que uma corrente percorre o circuito. Quando o ímã pára, o ponteiro retorna a zero, assim permanecendo enquanto o ímã não voltar a se mover.Pudemos, portanto, criar uma corrente nesse circuito sem usar pilhas, baterias ou outros dispositivos semelhantes. As correntes que geramos recebem o nome de correntes induzidas, e esse fenômeno é chamado indução eletromagnética. |
GERADORES | ![]() | Michael Faraday (1791 - 1867) |
![]() ![]() ![]() ![]() | O gerador de corrente alternada é uma aplicação da indução eletromagnética. Por meio desse dispositivo, consegue-se converter energia mecânica em energia elétrica.Um gerador de corrente alternada é constituído basicamente de uma espira (ou um conjunto de espiras) girando numa região onde existe um campo magnético. Enquanto a espira gira, podemos perceber que há uma variação do fluxo magnético através dela. Isto ocorre porque a inclinação da espira, em relação ao campo magnético, está variando continuamente. Então uma força eletromotriz é induzida na espira, gerando uma corrente que será indicada pelo amperímetro. Durante uma meia-volta da espira, o fluxo magnético através dela está aumentando e, ao efetuar a meia-volta seguinte, o fluxo está diminuindo. Por esse motivo, a corrente induzida aparecerá, no circuito, ora em um sentido, ora em sentido contrário. Em outras palavras, a espira girando dentro de um campo magnético gera uma corrente alternada, coma se pode perceber pela indicação do amperímetro.Os grandes geradores de corrente alternada, encontrados nas usinas hidrelétricas, funcionam de maneira semelhante à que acabamos de descrever. A energia de uma queda d'água é usada para colocar em rotação estes geradores, transformando, então, grandes quantidades de energia mecânica em energia elétrica.Nas bicicletas, as pernas do ciclista fazem girar um imã permanente dentro de uma bobina de fio elétrico. A variação do campo magnético à volta do imã giratório induz na bobina uma corrente elétrica, suficiente para acender as lâmpadas dianteira e traseira. |
LEI DE LENZ | ![]() | Heinrich E. Lenz (1797 - 1878) |
![]() ![]() ![]() | A relação entre o sentido da corrente elétrica induzida em um circuito fechado e o campo magnético variável que a induziu foi estabelecida pelo físico russo Heinrich Lenz. Ele observou que a corrente elétrica induzida produzia efeitos opostos a suas causas. Mais especificamente, Lenz estabeleceu que o sentido da corrente elétrica induzida é tal que o campo magnético criado por ela opõe-se à variação do campo magnético que a produziu. Em outras palavras, para gerar uma corrente induzida, é necessário gastar energia. Vamos considerar um circuito fechado na forma de uma espira retangular. Imagine que esse circuito esteja imerso num campo magnético uniforme. Se deslocarmos a espira para a direita, o fluxo magnético que ela intercepta aumentará, e essa variação gerará uma corrente induzida nessa espira. O sentido da corrente induzida na espira é tal que o campo magnético criado por ela tende a deter a aproximação da espira, ou seja, sentido anti-horário.Afastando-se a espira, obtém-se o efeito inverso: diminui-se o número de linhas de campo que atravessam a espira. Nessa situação também será induzida uma corrente elétrica na espira, com um sentido tal que o campo magnético criado por ela procura "impedir" o afastamento da espira, ou seja, sentido horário.O sentido da corrente elétrica induzida, previsto pela lei de Lenz, indica que, para obtermos corrente elétrica na espira, temos que vencer uma certa resistência, ou seja, temos que realizar um trabalho. Na espira temos a transformação de energia mecânica (movimento do ímã) em energia elétrica (corrente na espira). |
FENÔMENOS ONDULATÓRIOS | ![]() | James C. Maxwell (1831 - 1879) |
![]() ![]() ![]() | Fenômenos muito diferentes entre si, como o som, a luz, os sinais de rádio e os terremotos, têm em comum a característica de serem ondas. De fato, costumamos falar em ondas sonoras, ondas luminosas, ondas de rádio e ondas sísmicas. O conceito de onda é bastante abrangente, pois é utilizado em todos os campos da Física.Quando jogamos uma pedra na água, forma-se, no ponto em que ela cai, uma perturbação em forma de círculo que se alarga com o passar do tempo: sobre a superfície da água é criada uma onda que se propaga rumo ao exterior. No entanto, o movimento dessa perturbação, que vai alcançando pontos cada vez mais distantes, não constitui um transporte de matéria.Podemos comprovar esse fato observando como uma folha ou um pedaço de cortiça se movem nessa situação. Eles não são transportados pela onda ao exterior, mas apenas oscilam para cima e para baixo, permanecendo no mesmo ponto em que se encontravam antes de serem atingidos pela perturbação.Para constatar que as ondas não transportam matéria, podemos fazer oscilar a extremidade de uma corda presa na maçaneta de uma porta. Sobre a corda, cria-se uma perturbação que se distancia do ponto em que teve origem. Cada pequeno trecho da corda se move para cima e para baixo, sem porém abandonar definitivamente sua própria posição de equilíbrio. |
DIFRAÇÃO | ![]() | Christiaan Huygens (1629 - 1695) |
![]() ![]() ![]() | Consideremos que uma onda, propagando-se na superfície da água, encontre um obstáculo dotado de estreita abertura, como mostra a figura ao lado. Observamos que a parte da onda que não foi interrompida não se mantém em linha reta. Ao passar pela abertura a onda se espalha em todas as direções. Quando isto acontece, dizemos que houve difração da onda.O fenômeno da difração somente é nítido quando as dimensões da abertura ou do obstáculo forem da ordem de grandeza do comprimento de onda da onda incidente.A difração ocorre com qualquer tipo de onda. Nas ondas sonoras, por exemplo, permite que escutemos a voz de uma pessoa que nos chama, mesmo que esta pessoa esteja atrás de um obstáculo. Com a luz também ocorre a difração, porém é mais difícil percebermos a difração de ondas luminosas, porque os obstáculos e aberturas em que a luz incide são normalmente bastante grandes em relação ao seu comprimento de onda. Entretanto, se fizermos a luz passar por orifícios cada vez menores, como o orifício feito pela ponta de um alfinete em um cartão, observaremos que a luz sofrerá difração ao passar por esse orifício.A difração é explicada pelo Princípio de Huygens: quando os pontos de uma abertura ou de um obstáculo são atingidos pela frente de onda eles tornam-se fontes de ondas secundárias que mudam a direção de propagação da onda principal, contornando o obstáculo. |
INTERFERÊNCIA | ![]() | Thomas Young (1773 - 1829) |
![]() ![]() ![]() | A interferência é um fenômeno típico das ondas. Podemos observá-la, por exemplo, num tanque de água em que se produzem ondas por meio de duas pontas que tocam periodicamente e sincronizadas a superfície da água. Como resultado, forma-se na superfície um padrão característico, que denominamos figura de interferência. Ao longo de certas linhas as duas perturbações se reforçam, ou seja, interferem de modo construtivo. Ao longo de outras linhas, as duas perturbações se anulam, ou seja, interferem de modo destrutivo.Também podemos obter figuras de interferência com a luz. Para isso, fazemos um feixe de luz passar através de duas fendas vizinhas muito estreitas. Das duas fendas emergem dois feixes difratados, que interferem entre si e são interceptados por uma tela. Se o feixe de luz é de uma só cor, formam-se sobre a tela regiões claras e escuras, alternadas. As regiões claras são aquelas atingidas pelas duplas cristas e duplos vales, ou seja, regiões onde as ondas luminosas interferem construtivamente. As regiões escuras correspondem a regiões atingidas por uma crista e um vale, ou seja, regiões onde as ondas luminosas se interferem destrutivamente. O padrão de faixas de faixas de luz projetado na tela é chamado franjas de interferência.A interferência da luz foi inicialmente demonstrada por Thomas Young, em 1806. |
POLARIZAÇÃO | ![]() | Joseph Gay-Lussac (1778 - 1850) |
![]() ![]() ![]() ![]() | A polarização é uma propriedade das ondas eletromagnéticas, inclusive da luz , que confina a onda a um único plano de vibração. A luz natural não está polarizada, o que significa que se pudéssemos olhar de frente um raio de luz veríamos o vetor elétrico vibrando igualmente em todas as direções perpendiculares ao raio.No caso da luz esse comportamento pode ser percebido com o uso de materiais polarizadores. Dois polarizadores no mesmo plano, estando um em rotação, podem produzir escuridão em determinados ângulos.O primeiro polarizador que a luz encontra permite a passagem apenas da radiação que vibra em uma direção particular. Se o segundo polarizador é colocado de forma a permitir a passagem apenas da luz que vibra na direção perpendicular àquela direção particular, então nenhuma luz transmitida pelo primeiro polarizador será capaz de passar pelo segundo.Os polaroides basicamente são constituídos de uma camada de pequenos cristais de iodo sulfato de quinina dispostos entre duas capas de plástico. Os mencionados cristais têm forma alongada, e todos estão orientados previamente na mesma direção com ajuda de um intenso campo elétrico. Por esse motivo o polaroide só deixa passar luz num plano. Os polaroides são utilizados em instrumentos de laboratório, e também para evitar o ofuscamento produzido pela incidência da luz solar nos vidros dos carros. Na praia, a utilização de lentes polarizadoras nos óculos de sol permite que parte da luz incidente sobre a lente seja absorvida, diminuindo o excesso de iluminação. |
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS | ![]() | James C. Maxwell (1831 - 1879) |
![]() ![]() ![]() ![]() | O rádio e a televisão funcionam graças a ondas eletromagnéticas. Numa estação de rádio, ou televisão, existem os transmissores e uma antena. A antena é um condutor de corrente elétrica, cujos elétrons executam um movimento vibratório, com determinada freqüência. Esse movimento é produzido pelos circuitos dos transmissores. O movimento vibratório dos elétrons cria as ondas eletromagnéticas características daquela estação e que se propagam em todas as direções do espaço.No aparelho de rádio, ou televisão, também existem circuitos e uma antena. Na antena receptora os elétrons também têm movimento vibratório, de mesma freqüência que os elétrons da antena transmissora. Esse movimento é produzido pelas ondas eletromagnéticas captadas pela antena.Os elétrons da antena transmissora produzem a onda e esta faz os elétrons da antena receptora vibrarem com a mesma freqüência.As ondas eletromagnéticas são dois campos perpendiculares variáveis, um elétrico e outro magnético, que se propagam. Essa propagação pode ocorrer no vácuo e em determinados materiais. Como exemplo de ondas eletromagnéticas, podemos citar as ondas de rádio, as ondas de televisão, as ondas luminosas, as microondas, os raios X e outras. Essas denominações são dadas de acordo com a fonte geradora dessas ondas e, em geral, correspondem a diferentes faixas de freqüências.No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas propagam-se com a velocidade de 300.000 km/s. |
MOVIMENTO HARMÔNICO | ![]() | Wolfgang Pauli (1900 - 1958) |
![]() ![]() ![]() | Na vida cotidiana, os movimentos harmônicos são bastante freqüentes. São exemplos disso os movimentos de uma mola, de um pêndulo e de uma corda de violão.Cada um desses movimentos oscilatórios realizam movimentos de vaivém em torno de uma posição de equilíbrio, e são caracterizados por um período e por uma freqüência. O período é o tempo que o objeto gasta para realizar uma oscilação completa (ou seja, um movimento completo de ida e volta) e a freqüência é o número de oscilações na unidade de tempo.O estudo desse movimento costuma ser feito a partir do movimento circular e uniforme. Para isso consideremos uma partícula em movimento circular e uniforme numa circunferência. Façamos a projeção do movimento circular sobre o eixo abaixo. Observamos que enquanto a partícula desloca-se na circunferência a projeção desloca-se entre os extremos da oscilação. O movimento da projeção é um movimento harmônico simples.Na oscilação de uma mola, a velocidade anula-se nas posições extremas e é máxima ao passar pela posição central. É um movimento variado, mas não uniformemente variado, pois a aceleração não é constante, variando de ponto a ponto na trajetória da mola. |
FENÔMENOS SONOROS | ![]() | Alexandre Grahan Bell (1847 - 1922) |
![]() ![]() ![]() | Todos os sons são produzidos por corpos que vibram. Os sons podem ser gerados por vibrações de cordas, como num violão. É o que acontece também num piano: quando pressionamos uma tecla, um pequeno martelo percute uma corda esticada, e esta começa a oscilar. Num tambor, a vibração é de uma membrana; nos instrumentos de sopro (corneta, flauta, etc.), o que vibra é uma coluna de ar, colocada em movimento pelo sopro do instrumentista. Nossa voz também é resultado de uma vibração. Quando falamos ou cantamos, o ar que sai dos pulmões põe em movimento as cordas vocais, que são pequenas membranas localizadas no interior da laringe.Ao vibrar, a fonte sonora (ou seja, o corpo que emite som) comprime e rarefaz o ar que se encontra em sua vizinhança. Formam-se, desse modo, ondas (as onda sonoras) que se propagam no espaço. Ao penetrar no ouvido elas fazem a membrana do tímpano vibrar, e esse sinal é então transmitido ao cérebro, que o interpreta como som. |
EFEITO DOPPLER | ![]() | Christian J. Doppler (1803 - 1853) |
![]() ![]() | Denomina-se efeito Doppler a alteração da freqüência notada pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre uma fonte de ondas e o observador.Embora se trate de um fenômeno característico de qualquer propagação ondulatória, o efeito Doppler sonoro é mais comum em nosso cotidiano.Quando um automóvel aproxima-se de nós buzinando, percebemos o som da buzina mais agudo (maior freqüência) do que perceberíamos se o veículo estivesse em repouso. Por outro lado, quando o automóvel afasta-se buzinando, percebemos um som mais grave (menor freqüência) do que perceberíamos se o veículo estivesse em repouso.Desenhando as frentes de onda, percebe-se que quem está à direita da fonte recebe, num certo tempo, um número maior de ondas. Nesse caso, a freqüência do som se torna maior, isto é, produz um som mais agudo. Para quem está à esquerda o número de ondas diminui, o que diminui a freqüência é torna o som mais grave.É possível observar o efeito Doppler não apenas com o som, mas com qualquer outro tipo de onda, mesmo com a luz. Em observações astronômicas o efeito Doppler permitiu verificar que as galáxias estão se afastando umas das outras com velocidades muito grandes, o que levou a conclusão de que o Universo está em expansão. |
REFLEXÃO TOTALDA LUZ | ![]() | Wolfgang Pauli (1900 - 1958) |
![]() ![]() ![]() ![]() | Um feixe de luz que se propaga na água, por exemplo, atinge a fronteira com o ar. Uma parte da luz volta para a água, gerando um feixe refletido. O restante passa para o ar, gerando um feixe refratado.O feixe refletido e o feixe incidente formam ângulos iguais com a direção normal. O feixe refratado forma um ângulo maior. Se aumentarmos o ângulo de incidência, o feixe refratado se afastará mais da normal.Aumentando mais o ângulo de incidência, chegará uma situação em que o feixe refratado será quase paralelo à superfície. Nessa situação, quase toda a luz é refletida.Aumentando um pouco mais o ângulo de incidência, o feixe refratado desaparece e toda a luz passa a ser refletida. Esse fenômeno chama-se reflexão total.Para que a reflexão total ocorra, são necessárias as seguintes condições:- A luz deve provir do meio mais refringgente (mais denso) para o meio menos refringente (menos denso).- O ângulo de incidência devve ser maior que um determinado valor, chamado ângulo-limite de refração. Esse ângulo depende do par de meios considerados, no caso da água e ar, é aproximadamente 49º.Um exemplo de aplicação da reflexão total é o das fibras ópticas, largamente usadas nas telecomunicações, na endoscopia (medicina) etc. Nas fibras ópticas um raio de luz penetra por uma extremidade e emerge pela outra extremidade, após sofrer diversas reflexões totais. |
| FUNCIONAMENTOS FIBRAS ÓPTICAS | |
A
fibra óptica foi descoberta há quase um século, mas o
desenvolvimento de pesquisas sobre suas propriedades só começou em
1952. A partir daí, ela pôde ser aplicada em diversas áreas do
conhecimento.Conhecidas também como tubos de luz, elas são
finíssimas, constituídas de vidro transparente, com alto grau de
pureza e esticado até chegar a medir 0,5 mm de diâmetro. Uma vidraça
feita com esse vidro poderia ter até 1 km de espessura e ser
perfeitamente transparente. A interface núcleo-revestimento funciona
como um espelho, refletindo a luz continuamente. A luz penetra numa
das extremidades da fibra, passa por dentro dela e atinge a outra
extremidade, mesmo que a fibra forme curvas. Não importa a
distância, as fibras ópticas levam informações de uma parte à outra,
quase instantaneamente, ou seja, à velocidade da luz.Q uando
a luz passa de um meio para outro, como do ar para a água, ela
sofre uma determinada refração, que provoca um desvio em sua
trajetória. Quando um destes meios é um cilindro de vidro,
dependendo do ângulo de incidência da luz sobre uma das extremidades
do cilindro, podem ocorrer dois fenômenos: se o raio luminoso
atinge a extremidade com uma inclinação muito grande, ao atravessar o
meio de vidro sofre um desvio de trajetória e escapa ao primeiro
contato com a parede oposta; contudo, se incide de uma posição
próxima à do eixo do cilindro, ao atravessar o meio de vidro sofre
também uma refração, mas não atravessa as paredes do cilindro - ao
contrário, reflete-se nela, atinge a parede oposta e, assim, em
ziguezagues sucessivos, vai sair pela outra extremidade do cilindro,
experimentando apenas uma pequena redução em sua intensidade
inicial. Esse fenômeno, denominado reflexão interna total, é
utilizado nas fibras ópticas.![]() Uma das utilidades da fibra óptica está na medicina: ela pode captar e transmitir, sem distorções, uma imagem de uma extremidade a outra. Há vários tipos de endoscópio que empregam essa propriedade das fibras ópticas para exames visuais do interior do corpo humano. Neles, um tubo muito fino e flexível contém dois feixes de fibras, um para iluminar a região e outro para a visualização. Este tubo é introduzido, por exemplo, em uma veia do paciente e conduzido através das artérias até chegar ao órgão que se deseja examinar. Assim, pode-se, por exemplo, acompanhar o funcionamento do coração de um paciente.(Atualmente, na medicina, a fibra óptica vem sendo substituída por micro câmeras de vídeo) ![]() ![]() Antes do desenvolvimento das fibras ópticas, a telefonia utilizava apenas fios de metal, por onde a mensagem, transformada em pulsos elétricos, é transportada. Em relação aos antigos fios de metal, a capacidade de transmissão de informações com fibras ópticas aumentou milhares de vezes.Há inúmeras vantagens no uso das fibras ópticas sobre o dos cabos metálicos, nas telecomunicações. Quanto ao desempenho, cada fibra óptica tem capacidade equivalente a 400 fios metálicos duplos. Assim, enquanto um cabo com 200 fios de cobre permite a transmissão de 1500 conversas telefônicas. Um cabo com apenas 12 fibras ópticas garante 9600 conversas. Além do fato de terem pequeno peso e volume reduzido, as fibras ópticas não sofrem as interferências magnéticas comuns aos fios metálicos. ![]() | |
| ANTENAS | |
![]() As antenas são dispositivos destinados a transmitir ou receber ondas de rádio. Quando ligadas a um transmissor (de rádio, TV, radar, etc.) convertem os sinais elétricos em ondas eletromagnéticas. Quando ligadas a um receptor, captam essas ondas e as convertem em sinais elétricos que são amplificados e decodificados pelo aparelho receptor (de rádio, televisão, radar, etc). ![]() O transmissor produz o sinal na forma de corrente alternada, ou seja, com rápida oscilação, indo e vindo ao longo de seu condutor. A freqüência da oscilação pode ir desde milhares de vezes por segundo até milhões de vezes por segundo, e é medida em kilohertz ou megahertz. Ao oscilar na antena de transmissão, a corrente produz uma onda eletromagnética em sua volta, que se irradia pelo ar. Quando atinge uma antena receptora, a onda eletromagnética induz nela uma pequena corrente elétrica que se alterna para a frente e para trás ao longo da antena, acompanhando as oscilações da onda. Essa corrente é muito mais fraca do que a presente na antena transmissora, mas pode ser amplificada pelo aparelho receptor.A atmosfera encontra-se repleta de ondas eletromagnéticas de várias freqüências, e todas elas atingem as antenas receptoras. Contudo, cada aparelho receptor possui meios próprios para selecionar uma faixa estreita de freqüência, podendo sintonizar um sinal em particular. Ao ser sintonizado numa certa faixa de freqüência, o receptor só responde aos sinais dessa faixa determinada, excluindo as demais. Cada freqüência está associada a um comprimento de onda. Quanto mais alta a freqüência, menor é o comprimento de onda (o produto das duas é sempre igual a velocidade da luz). A eficiência de uma antena depende da relação correta ente seu comprimento físico e o comprimento de onda do sinal que transmite ou recebe. O ideal é que as antenas tenham exatamente a metade, ou um quarto, do comprimento de onda que recebem ou transmitem. Os princípios que regem o funcionamento das antenas receptoras ou transmissoras são idênticos.As antenas de transmissão podem estar em posição horizontal ou vertical, mas requerem que as antenas receptoras de suas emissões observem o mesmo posicionamento. As montadas verticalmente causam pouco efeito nas receptoras horizontais (e vice-versa). ![]() O s
sinais radiofônicos de ondas médias e longas seguem a curvatura
da Terra, chegando a se propagar por centenas e até milhares de
quilômetros com relativamente pouca perda de potência. Por outro
lado, os comprimentos de onda menores, como as de freqüência VHF ou
UHF, usados para transmissão de alta fidelidade, estereofonia ou
televisão, propagam-se de maneira similar a um feixe luminoso,
limitando seu alcance até a linha do horizonte.![]() Antenas direcionaisRefletores parabólicos são usados em casos como as transmissões de radar, comunicações telefônicas, recepção de satélites, etc., onde se requer maior diretividade da antena. Eles têm a forma do refletor de um farol de automóvel e focalizam as ondas em um feixe bastante estreito. Esse tipo de antena proporciona a emissão e recepção de sinais dotados de grande nitidez e resolução. |
s
avanços recentes na tecnologia de satélites permitiram o
desenvolvimento de uma nova geração de satélites de telecomunicações. A
transmissão em uma largura de banda bastante grande tornou-se possível
graças ao uso de freqüências bastante altas e a um aumento da potência
disponível dentro dos satélites. Uma das principais conseqüências disso
foi uma drástica redução do tamanho e custo das estações terrestres.
Através de satélites geoestacionários pode-se alcançar taxas de
transmissão digital muito altas usando estações terrestres relativamente
baratas. Se comparadas às redes terrestres, as redes via satélite têm
muitas características diferentes. Essas novas características causam um
impacto muito grande na comunicação entre computadores devido às novas
possibilidades que oferecem. Contudo, elas também envolvem novos
problemas. Os satélites são um versátil meio de comunicação e
possibilitam atender a qualquer plano específico que qualquer corporação
individual
necessite. -------------------------------------------------------------------------------Como funcionam Os
satélites de comunicação são como torres de microondas muito altas.
Eles orbitam em volta da Terra, tal como a Lua. São colocados num arco
exatamente sobre a linha do Equador, a cerca de 35600 km de altitude. O
satélite brasileiro BRASILSAT, lançado em 8 de fevereiro de 1985, foi
colocado numa órbita de 36042 km. Esta é a distância requerida para que o
satélite demore exatamente 24 horas para dar uma volta completa em
torno da Terra, ficando, portanto, sincronizado com a velocidade de
rotação do planeta. Essa parte do arco equatorial é denominada
Geossíncrona. Um satélite em órbita Geossíncrona permanece estacionário
em relação a Terra, ou seja, ao olharmos para o satélite a partir da
superfície da Terra, temos a impressão de que ele está parado no
espaço. -------------------------------------------------------------------------------Freqüências que ocupam no espectro As
bandas de 3,7 a 4,625 GHz e 5,925 a 6,425 GHz foram designadas como
freqüências para a transmissão de e para os satélites de comunicação,
respectivamente. Um satélite amplifica o sinal de 6 Ghz que recebe de
uma estação terrestre e o translada para 4 Ghz, transmitindo-o então, de
volta para a Terra. Os satélites estão atualmente espaçados cerca de
2880 km (um ângulo de 4 graus visto da Terra). Os satélites de televisão
devem estar separados 5760 Km entre eles ( ou 8 graus) devido à sua
alta potência. A banda de 12 a 14 GHz está disponível para
telecomunicações, os satélites podem estar a apenas 1 grau de distância
entre eles. Utilizando freqüências tão altas é possível aumentar a
potência transmitida, aumentando a relação do sinal para ruído e
diminuindo a probabilidade de erro. Por outro lado, o comprimento de
onda correspondente a tais freqüências é da mesma ordem de magnitude e
do tamanho de gotas de chuva e partículas de neve. Uma onda de
freqüência muito alta, propagada através da atmosfera terrestre, pode
ser perturbada seriamente por tais obstáculos, aumentando então a
probabilidade de erro. Uma vez que há o tipo e a extensão de atmosfera a
ser atravessada é diferente de uma estação terrestre para outra, devido
a sua posição geográfica, diferentes estações terrestres podem
experimentar diferentes probabilidades médias de erros. Além disso, a
probabilidade de erro experimentada por uma estação terrestre é bastante
dependente de suas condições locais de tempo. Os valores da taxa de
erro em bits e variações possíveis não são ainda muito bem conhecidos e
assume-se, atualmente que taxas muito baixas, na ordem de 10-7, ou
talvez 10-8, podem ser alcançadas com tempo claro. Por outro lado, sob
condições de tempo muito severas e durante curtos períodos de tempo, a
taxa de erro pode subir ao nível de 10-4 ou até 10-3. É interessante
observar que o erro pode ocorrer na transmissão para ou do satélite;
logo, se canais multidestinatários são utilizados, um erro pode afetar
todas as estações receptoras ou apenas uma
delas. -------------------------------------------------------------------------------Sinais transmitidos Os
sinais recebidos das estações terrestres são difundidos pelo satélite
numa área geográfica pré-definida. A escolha do tamanho e da posição da
área a ser atingida na superfície terrestre resulta de vários fatores,
por exemplo, a potência a bordo do satélite, diâmetro da antena
terrestre, considerações políticas, etc. A transmissão em alta
freqüência permite a utilização de taxas de transmissão muito altas, da
ordem de centenas de megabits por segundo. Para compartilhar esta
capacidade entre os usuários, são utilizadas técnicas de FDMA -
Frequency Division Multiple Access - e TDMA - Time Division Multiple
Access. Em qualquer caso, os sistemas de satélite são projetados para
oferecer altas taxas de transmissão aos seus usuários. Como os satélites
de telecomunicações são colocados numa órbita geoestacionária, situada
36 mil km acima do Equador, o retardo para qualquer sinal propagar-se à
velocidade da luz, entre estações na Terra, para cima e para baixo,
através de satélites, está entre 240 e 280 milisegundos, dependendo da
latitude e da longitude da estação terrestre. Além disso, outros
retardos inseridos pelos equipamentos terrestres levam a um valor de
retardo da ordem de 300 milisegundos. Como resultado disso, a quantidade
de informações viajando no canal, supondo-se um canal de satélite
operando a 2 megabits por segundo, será de 600 mil bits. O sinal enviado
por qualquer estação terrestre pode ser recebido por qualquer outra
estação terrestre. Isso permite construir canais multidestinatários, a
um custo baixo, o que significa que um usuário pode enviar dados que
serão recebidos por vários usuários ao mesmo tempo. O satélite ATS-1
lançado em sete de dezembro de 1966 pela NASA foi o primeiro satélite a
usar a divisão múltipla de acesso por freqüência (FDMA) e ficou em
órbita por vinte anos. Um novo método de interconexão foi testado e
lançado em 1993 pela NASA. Este método é o ACTS (Advanced Communications Technology Satellite). Ele
combina as vantagens do reuso de freqüências, spot beams e
TDMA. -------------------------------------------------------------------------------Vantagens da comunicação via satélite Os
satélites de comunicação oferecem tais facilidades em velocidades de
transmissão muito altas e em distâncias bastante longas. Com a redução
de custo, tamanho e potência necessária, devido aos constantes avanços
da microeletrônica, tornou-se possível um equipamento com uma estratégia
de difusão mais sofisticada. Cada satélite é equipado com múltiplas
antenas e múltiplos "transponders". Cada transmissão para a Terra pode
ser focalizada numa área geográfica pequena, de modo que múltiplas
transmissões do satélite e para o satélite podem ocorrer
simultaneamente. -------------------------------------------------------------------------------Divisão em canais Um
satélite típico divide sua banda de 500 MHz por doze "transponders",
cada qual com uma banda passante de 36 MHz. Cada "transponder" pode ser
usado para codificar um único fluxo de dados de 50 Mbps, 800 canais
digitais de voz de 64 Kbps e diversas outras combinações. Dois
"transponders" podem usar polarizações diferentes, podendo assim, usar a
mesma faixa sem interferência. Hoje, em dia, o canal é dividido de
acordo com o tempo, primeiro uma estação depois a outra, e assim por
diante. Isto é chamado de multiplexação por divisão de
tempo. -------------------------------------------------------------------------------Transponders Um
satélite contém um ou mais "transponders", cada qual escutando uma
parte do espectro, amplificando o sinal de entrada e retransmitindo em
outra freqüência , para evitar interferência do sinal de entrada. Os
feixes de transmissão podem ser bastante amplos, iluminando uma parte
substancial da superfície terrestre, ou estreitos, iluminando áreas com
diâmetro de centenas de
quilômetros. ------------------------------------------------------------------------------Transmissão A
transmissão de uma mensagem é independente da distância percorrida. Uma
chamada intercontinental não custa mais para ser mantida do que uma
chamada para o outro lado da rua. A habilidade de adquirir uma banda
passante imensa por períodos pequenos de tempo é atraente devido à
natureza em rajadas do tráfego de computadores. Enviar uma fita
magnética em uma linha telefônica de 56 Kbps leva 7 horas; enviar a
mesma fita usando um único "transponder" de satélite de 50 Mgbps leva
30s. Todas as estações abaixo do feixe descendente podem receber a
transmissão, incluindo estações piratas desconhecidas pela operadora. As
implicações para a privacidade exigem alguma forma de criptografia. Os
satélites não são utilizados apenas para telefonia e transmissão de
dados; também podem ser empregados na difusão direta de sinais de
televisão para finalidades
domésticas. -------------------------------------------------------------------------------Satélites Lançados O
Syncom2, lançado pela NASA em 1963, foi o primeiro satélite de
comunicação lançado para estar no mesmo tipo de órbita que a terra. O
ATS-1, lançado pela NASA em sete de dezembro de 1966, foi o primeiro
satélite a usar a tecnologia FDMA. O BRASILSAT, primeiro satélite
brasileiro, foi lançado em 8 de fevereiro de 1985. Ele está operando em
uma órbita inclinada a 63 graus de longitude oeste. Cada "transponder"
oferece uma largura de banda de 36 MHz e cada canal com 10 watts de
potência. Cada satélite tem 28 "transponders" na banda C para
comunicação civil, cobrindo região leste. Um "transponder" na banda X
para uso militar. A potência da banda X é suficiente para cobrir toda a
região do Atlântico Sul, da costa da África e uma parte da Antártica.
Cada "transponder" pode ser ocupado por 6 canais de TV, além de suportar
até 2 mil ligações telefônicas simultâneas e milhares de canais de
comunicação de dados. Direcionamento de "transponders" para atender o
MERCOSUL Potência: 36 dBW No seu lançamento, pelo foguete Ariane, o
BRASILSAT é deixado numa órbita inicial a 200 quilômetros de altura
também conhecida como órbita de transferência. A partir daí, sempre
controlado por terra e obedecendo às leis da astronomia, a Embratel
desenvolve uma série de manobras no BRASILSAT até se aproximar da sua
posição desejada, a 61 graus à oeste e a 36 mil quilômetros de distância
da
terra. -------------------------------------------------------------------------------Aplicações da Comunicação via Satélite Transmissão
de Televisão de Sinal Aberto e Por Assinatura Campanhas de Promoção de
Vendas Treinamento e Apresentações Educacionais Transmissão de
Dados Informação Empresarial Projetos Motivadores Discussões
Gerenciais Noticiários Urgentes Alterações
Técnicas Estratégias Transformação dos processos na
corporação Comunicação Global Transmissão de Dados entre
corporações -------------------------------------------------------------------------------Benefícios da Comunicação via Satélite Informações
não são filtradas : Uma mensagem pode ser enviada neste momento e
recebida no destino pelo responsável com total exatidão, consistência e
credibilidade; Economia de Tempo : A taxa de transmissão via satélite é
muito rápida não importando a distância; Segurança e Confiabilidade:
Pessoas não autorizadas não conseguem decodificar o código sem ter
direito de acesso. Custo Efetivo : Para transmissões de dados via
satélite a longas distâncias é muito mais barato este tipo de
comunicação do que o uso, por exemplo, de uma linha telefônica.| TELEFONE | |
![]() O telefone é um aparelho utilizado para transmitir sons a distância, constituído basicamente de dispositivos para converter ondas sonoras em ondas elétricas - o microfone, para reverter esse processo - o receptor; o gancho que serve como interruptor; a campainha que dá o sinal de que o aparelho está recebendo uma ligação; e o disco, ou teclas, que selecionam o telefone com o qual se pretende estabelecer comunicação. ![]() O transmissor contém duas partes importantes: o diafragma fino, de metal, e os grãos de carvão. Quando você fala no bocal, as ondas sonoras de sua voz fazem pressão contra o diafragma movem-no para a frente e para trás. Esse movimento muda a resistência dos grãos de carvão (aumentando-a e diminuindo-a) centenas de vezes por segundo, o que acarreta em uma variação da corrente elétrica originária da estação central. Essa corrente flui pela linha indo até o dispositivo receptor de outro aparelho.O receptor contém um diafragma de aço e um eletroímã. Quando o diafragma do dispositivo transmissor se movimenta para dentro, os grãos de carvão sofrem uma compressão. A resistência desses grãos diminui e a corrente aumenta, fazendo com que o diafragma do dispositivo receptor seja movimentado também para dentro. Agora, quando o diafragma do dispositivo transmissor se movimenta para fora, a corrente diminui e o diafragma do dispositivo receptor se movimenta também para fora.Portanto, quando uma pessoa fala num aparelho telefônico, o número de vibrações comunicadas ao diafragma do seu dispositivo transmissor corresponde ao mesmo número de vibrações reproduzidas no dispositivo receptor do outro aparelho. ![]() As primeiras centrais telefônicas eram manuais: cada aparelho telefônico ligava-se, na central, a uma tomada situada em um painel; sobre essa tomada existia uma lâmpada. Assim que o usuário tirava o fone do gancho, esse fato era acusado pela lâmpada, que acendia. O operador da mesa indagava qual o número do aparelho pretendido e estabelecia a ligação entre os dois aparelhos.A central telefônica funcionava em escala urbana da mesma forma que as atuais PBX fazem em escala restrita.Em 1889, Almon Brown Strowger idealizou o primeiro seletor automático, um dispositivo eletromecânico dotado de pequenos braços giratórios capazes de percorrer um conjunto semicircular de contatos. O usuário, acionando esse dispositivo por meio do disco do seu aparelho, conseguia selecionar o aparelho desejado: era o fim das centrais telefônicas manejadas por operadores; nasciam assim as centrais telefônicas automáticas.As centrais telefônicas foram, pouco a pouco, crescendo em volume e complexidade, à medida que aumentava o número de aparelhos telefônicos em operação. O grande desenvolvimento da eletrônica ampliou as perspectivas da telefonia. As partes eletromecânicas do sistema telefônico acabaram sendo substituídas por dispositivos eletrônicos que preenchiam as mesmas funções. | |
Como Funciona a Telefonia Fixa"Tele"
à SIGNIFICA DISTÂNCIAPortanto TELECOMUNICAÇÃO significa
"COMUNICAÇÃO A DISTÂNCIA"Por mais alto que agente fale, sempre
haverá um limite em que nossa voz será ouvida. Caso o meio de
propagação seja o ar, por exemplo : ![]() A necessidade que sentíamos em fazer com que nossa voz fosse captada independente da distância levou o homem a inventar o "telefone"."Fone" à SIGNIFICA SOMPortanto TELEFONE significa "SOM A DISTÂNCIA"Em 1857, Grahham-Bell inventou um equipamento que lhe permitiu falar com um companheiro a uma distância aproximada de 50m, sem que fosse preciso gritar. Estava, portanto, inventado o telefone. ![]() Logo depois, algumas pessoas aderiram ao invento. ![]() Como vemos, a interligação entre todos os telefones começou a provocar um incoveniente :--> Para que fossem interligados 5 telefones eram necessários 10 fios.--> Se fossemos interligar 9 telefones, pelo mesmo processo, teríamos um total de 35 fios. ![]() Você pode imaginar então que este processo para se interligar os telefones deveria ser rapidamente revisto. Deveria haver algo que pudesse concentrar todos os telefones num ponto e daí, interliga-los através de algum processo. Foi então que surgiu a MESA TELEFÔNICA. ![]() Se o dono do telefone A quisesse falar com o dono do telefone F, a ligação teria que ser completada manualmente através de uma operadora.Ocorre que o interesse no telefone começou a tomar proporções mais significativas. Mais e mais pessoas foram adquirindo fones até que, por mais que se esforçasse, a operadora já não conseguia mais "Prestar um bom Serviço".Surgiu então o equipamento que faria o serviço da telefonista, a CENTRAL TELEFÔNICA AUTOMÁTICA. ![]() Dependendo da demanda telefônica e da expansão geográfica do local, dimensiona-se a quantidade de centro de fios necessária.Em Castro Alves/BA, por exemplo, apenas uma CTA é suficiente para atender a todos os clientes.Entretanto, em Salvador/BA, cuja demanda é muito maior e distribuída ao longo de sua extensão geográfica, justifica-se a implantação de vários CENTROS DE FIOS.--> Uma cidade pequena que comporta apenas uma central : ![]() --> Uma cidade maior que comporta 3 centrais : ![]() --> Uma cidade que comporta 5 centrais : ![]() Podemos notar que a quantidade de cabos troncos necessárias para interligar, uma a uma, as 5 centrais telefônicas ( 10 cabos ao todo ), sugere a criação de algo que interligue as centrais de uma maneira econômica e confiável.Surge então a CENTRAL TANDEM, onde sua função é interligar as centrais telefônicas sem que cada uma seja necessariamente ligada direta a outra.O cabo tronco, que interligava as centrais locais, deixa de existir. ![]() Até agora nos restringimos a imaginar as ligações entre telefones de uma mesma cidade. Porém, temos que imaginar como faremos para fazer a comunicação telefônica entre duas cidades.As duas primeiras cidades interligadas tinham uma distância de poucos kilômetros uma da outra. A interligação foi feita através de uma LINHA FÍSICA, ou seja, FIO. ![]() Porém, a interligação entre cidades tornar-se-iam mais econômicas se realizadas através de equipamentos de rádio. Podemos representar uma ligação telefônica, via rádio, entre duas cidades de grande demanda telefônica, que tenham CENTRAIS LOCAIS, TANDEM E TRÂNSITO. ![]() Uma ligação entre Salvador e uma cidade dos EUA, seria basicamente representada pelo seguinte esquema : ![]() |
O modem (modulador/demodulador) é uma invenção antiga, mas ainda fundamental para o mundo dos computadores. Hoje, há modems rápidos, trabalhando a 56.600 bps, mas muitos ainda se lembram dos antigos aparelhos que operavam a 300 bps. O interessante é que, há uns cinco anos atrás, apenas uma pequena porção dos computadores tinha a disponibilidade de um modem. A consolidação da Internet e a explosão de transações pela rede provocou o surgimento de um enorme mercado para os modems e as fábricas têm respondido com um desenvolvimento sem precedentes.
Inicia-se esta seção perguntando-se sobre qual seria a maneira mais fácil de fazer a comunicação entre dois computadores distantes ? É claro que a resposta óbvia é via linha telefônica. Quase todos têm acesso a uma e já existe uma sofisticada rede de interconexão propiciada pelas companhias telefônicas. O problema reside no fato das linhas telefônicas terem sido preparadas para o tráfego da voz e não para os sinais digitais dos computadores. A informação digital dos computadores precisa de ser convertida em sinais adequados para o tráfego pela rede telefônica pública. O aparelho responsável por essa conversão é o modem.
Hoje em dia, a palavra modem é também usada para designar dispositivos usados em transmissão exclusivamente digital, como por exemplo os dispositivos que recebem as informações digitais originados em um computador e os adequam para uma linha telefônica digital, como a ISDN (Rede Digital de Serviços Integrados).
Os modems são sempre usados aos pares, um em cada extremidade do caminho de transmissão. Para garantir a comunicação, o usuário deve assegurar-se de que tanto o modem transmissor como o receptor usem o mesmo protocolo, que são as regras que descrevem precisamente o formato dos dados, o esquema de modulação e a velocidade de transmissão.
Antes de um estudo mais aprofundado, serão esclarecidos alguns conceitos. O primeiro conceito é o termo canal. Toda vez que se faz a comunicação entre dois pontos, diz-se que essa comunicação acontece através de um canal. Por exemplo, quando duas pessoas falam através do telefone comum, elas usam o canal telefônico. Outro conceito muito importante e também bastante intuitivo é o do ruído. Em toda comunicação, existe ruído presente. É claro que, quanto maior o ruído, maior é a chance de acontecerem erros nessa comunicação. Todo canal é corrompido pelo ruído. A potência do ruído, de forma absoluta, não traz muita informação, o que interessa é a comparação da potência do ruído com a potência do sinal que passa pelo canal. Por isso, o ruído é caracterizado através do que se chama Relação Sinal/Ruído (SNR), que normalmente é medida em dB (decibel). Quanto maior for a SNR, melhor será a comunicação.
Generalidades
A Figura 1 apresenta uma típica conexão usando modem, onde um usuário acessa um provedor Internet (ISP, "Internet Service Provider") através da rede telefônica pública (PSTN, "Public Switch Telephone Network"). O enlace digital entre o computador e o modem é transformado por este último em um enlace analógico, que chega até a central telefônica. Já o enlace entre as centrais é feito de forma digital, exceto as centrais muito antigas. Algumas grandes instituições, como os bancos, alugam linhas privadas digitais e, com isso, têm, desde a origem até o destino, um enlace completamente digital e podem então comunicar-se a grandes velocidades. Os principais problemas da conexão entre computadores surgem no enlace analógico, que foi originalmente projetado para trabalhar com voz na faixa de 300 até 3 kHz. Bem, se o problema está nas linhas telefônicas analógicas, não seria possível substituí-las por enlaces digitais ? Provavelmente não, pois ficaria muito caro. É preciso contentar-se com as velhas linhas telefônicas.
Figura 1: O enlace entre dois computadores.Protocolo
Quem já trabalhou com modems com certeza já viu uma lista de especificações: v.34, v.32, v.22, bell 212A, etc.. Essas especificações dizem respeito aos protocolos que um modem pode cumprir. Os modems, assim como as pessoas, precisam de uma linguagem comum para que cada um entenda o outro. No começo dos anos 70, a Bell era a maior projetista e produtora de modems e, por isso, seus modems acabavam virando padrões.
Esses padrões foram mais tarde adotados como recomendações de uma organização de padrões mundiais, denominada "Comité Consultatif International de Telegraphie et Telephonie", abreviada como CCITT. Ela foi mais tarde renomeada para "International Telecommunications Union - Telecommunication Standardization", abreviada como ITU-T, que em português seria traduzido como União Internacional de Telecomunicações, com sede em Genebra, na Suiça.
Diversos padrões para comunicação de dados sobre rede telefônica, em especial para modems, foram desenvolvidos pela ITU-T. Esses padrões estão nomeados com siglas que começam com a letra V e, por isso, são conhecidos como padrões e recomendações da série V. A ITU-T pode ser facilmente acessada através do seu site: http://www.itu.int.
Quão Rápido Pode Ser um Modem
A Rede Telefônica Pública (PSTN) foi projetada para trabalhar na faixa de freqüências (Banda Passante - W) de 300 a 3 kHz. As informações são transmitidas através da linha telefônica com o uso das variações (modulação) de um determinado sinal, chamado de portadora. Quanto maior for o número de variações por segundo, maior será a quantidade de informação transmitida, ou seja, maior será a taxa de bits. A taxa de bits é medida em bps, que significa bits por segundo.
Em 1928, um matemático que trabalhava nos laboratórios da Bell, Harry Nyquist, estabeleceu uma relação entre a banda passante de um canal e a máxima taxa de bits que o canal poderia transportar. Esse teorema estabelece que esta taxa máxima é igual a 2 x W, onde W é a banda passante do canal. Dessa forma, o teorema de Nyquist leva a uma aparente limitação da máxima taxa de transmissão para um canal de voz. Uma comunicação unidirecional estaria limitada a 3.000 bps e, para um canal bidirecional, ela seria de 1.500 bps. Dessa forma, em 1985, um modem de 1.200 bps era considerado estado da arte e vendido por US$ 500. Agora, como explicar que existem modems trabalhando de forma bidirecional a 33.600 bps, ou mais ?
Olhando de forma mais cuidadosa para o teorema de Nyquist, nota-se que ele se refere às mudanças da portadora e especificamente à taxa de transmissão. Isto significa que, se for associado um bit para cada variação da portadora sinal, é possível atingir taxas de transmissão mais altas.
Nos antigos tempos da transmissão telegráfica, foi definida a unidade Baud, que especifica a quantidade de mudanças do sinal por segundo. Ela também é referenciada à taxa de modulação na qual os sinais estão sendo transmitidos. Se os sinais puderem assumir apenas dois valores, por exemplo, 5V para o bit 1 e 0V para o bit 0, então a taxa de modulação em Baud é igual à taxa de transmissão em bits por segundo. Porém, se os sinais assumirem 4 valores, por simplicidade 0; 1,66; 3,33 e 5V, pode-se associar 2 bits para cada um desses valores. Agora, para cada variação da portadora, transmitem-se dois bits, ou seja, a taxa de transmissão em bits por segundo é igual ao dobro da taxa de modulação. Os primeiros modems trabalhavam de forma muito simples, usando apenas dois tons: um bit para cada tom.
A fórmula para calcular-se a máxima taxa de transmissão R de um modem, em bits por segundo, supondo que se saiba a taxa de modulação B, em Baud, e que o sinal pode ter D estados distintos, é:
Como observado, um modem que module a portadora através de 4 níveis distintos pode associar 2 bits para cada nível e, em conseqüência, dobra a taxa de transmissão. Um modem desses, trabalhando a 1.200 bps, é equivalente a uma taxa de modulação de 600 Baud. De forma similar, um modem de alto desempenho associa 6 bits para cada uma das 64 possíveis transições da portadora e então aumenta bastante a taxa de transmissão, ainda mantendo baixa a taxa de modulação. Resumindo, aumentar o número de bits associado a cada nível da portadora efetivamente aumenta a taxa de transmissão.
Volta-se novamente à pergunta: então qual é o limite teórico para a taxa de transmissão quando se usa um canal de largura de banda igual a W ? É claro que não se pode aumentar indefinidamente o número de bits associado a cada variação da portadora. À medida que se aumenta essa quantidade de bits, torna-se cada vez mais difícil distingüir um sinal do outro e agora passa a entrar em cena o ruído. Se o mundo fosse perfeito e não houvesse ruído, então não haveria limite para a quantidade de bits associada a cada transição da portadora. Mas as coisas não funcionam assim e a quantidade de ruído dita o limite para essa quantidade de bits. Em 1949, Claude Shannon, um outro matemático dos Laboratórios da Bell, postulou uma relação entre a máxima taxa de transmissão, a largura de banda do canal e a quantidade de ruído:
Onde:
Esta relação determina a máxima taxa de transmissão teórica para um dado canal. A figura 2 apresenta essa relação calculada para o canal de voz telefônico, que tem uma banda de 3.000 Hz e uma relação sinal/ruído entre 30 e 40 dB. Tomando-se como típica uma SNR = 35 dB, chega-se a um limite de 35.000 bps. Os modems comerciais, para trabalhar com linha discada, usualmente chegam a 33.600 bps, o que está próximo ao limite teórico. É comum que as linhas ofereçam uma relação sinal ruído abaixo de 30 dB e isso explica porque os modem 33.6K freqüentemente oferecem uma conexão abaixo dessa velocidade. Agora uma outra pergunta: se o limite é de 35Kbps, como pode funcionar um modem de 56K ?
Figura 2: Relação de Shannon para um canal com banda de 3.000 Hz.Modem 56K
No início de 1997, começaram a surgir no mercados os modems 56 Kbps. Conhecendo o limite de 33.600, muitos se perguntaram sobre a veracidade desse lançamento. Esses modems, durante muito tempo, estiveram baseados em protocolos particulares. Tinha-se, de um lado, a US Robotics com o X2 e, do outro lado, a Rockwheel com o K56Flex. Os órgãos internacionais, em particular a ITU-T, demoraram para definir uma normalização e as duas companhias não entrararam em acordo. Assim, durante um bom tempo, houve confusão e incompatibilidades nessa área. Felizmente, já existe a recomendação v.90 da ITU-T que padronizou os protocolos.
O protocolo 56K é um projeto assimétrico onde a transferência do usuário para o servidor Internet, chamado de caminho de subida, acontece no máximo a 33.600, enquanto que transferências do servidor para o usuário, chamado de caminho de descida, funcionam a 56.600. Isso é bem aceitável pois, em geral, as transmissões do computador do usuário para o provedor consistem de pequenos pacotes, enquanto que o tráfego é bem pesado no sentido do provedor para o computador do usuário, consistindo de texto, gráficos e arquivos multimídia.
Já foi visto que o principal limitante da velocidade é o ruído presente na linha telefônica. Esse ruído tem várias causas e, dentre elas, a que mais interessa é o ruído proveniente da quantização, que surge quando se digitaliza o sinal analógico para entrar na rede pública telefônica (PSTN). Sempre comete-se um erro ao transformar um sinal analógico em um sinal digital e esse erro tem um papel semelhante ao ruído, sendo por isso chamado de ruído de quantização. O processo inverso, ou seja, o de transformar o sinal digital em analógico, não introduz ruído. Assim, parte do ruído que limita a velocidade de transmissão é proveniente dessa quantização.
Normalmente, os servidores Internet (ISP) conectam-se à rede telefônica pública através de linhas digitais, onde não se faz a quantização. Assim, no caminho ISP, o ruído é bem menor e, por isso, pode-se transmitir a 56K. Já no caminho inverso, antes do sinal analógico do usuário entrar na rede pública, é feita uma conversão de analógico para digital. Em conseqüência, aumenta-se a quantidade de ruído, limitando portanto a velocidade em 33,6K.
O modem 56K trabalha muito bem em laços locais. Porém, nos locais onde a companhia telefônica faz a multiplexação dos sinais e lança mão de um concentrador, ele vai encontrar problemas com o ruído de quantização. Ramais locais também devem encontrar problemas, pois os PABX atuais fazem sua própria digitalização e multiplexação.
Outras Soluções para Conexão com a Internet
Até então foram abordadas as soluções com modems analógicos convencionais. Esta seção será finalizada com um pequeno resumo de diversas outras alternativas, mais caras, evidentemente, mas que podem oferecer conexões mais rápidas e eficientes. A tabela abaixo apresenta um quadro comparativo entre as diferentes soluções.
| Tecnologia | Velocidade (Subida/Descida) | Comentários |
| Modem | 33,6/53 Kbps | |
| Modem Duplex | 67,2/112 Kbps | |
| ISDN | 128/128 Kbps | |
| Modem a cabo | 10Mbps/42Mbps | |
| Satélites | 33,6/400 Kbps | |
| ADSL | Variável |
ISDN é a sigla de Rede Digital de Serviços Integrados (do inglês Integrated Services Digital Network). Com o ISDN, as companhias telefônicas fornecem ao seu assinante um acesso digital a um custo razoável. O enlace analógico entre o assinante e a rede pública é substituído por uma conexão digital, sem trocar os cabos. Para o caso de ISDN, o nome correto para o "modem" é TA (Terminal Adapter) e, como a linha é digital, ele não faz conversões A/D ou D/A. A velocidade pode chegar a 128 Kbps, através do uso de dois canais de 64 Kbps. Contudo, mesmo nos Estados Unidos, as companhias telefônicas não têm dado importância a esse tipo de serviço e ele ainda é pouco utilizado. Talvez acabe por obsoletar-se antes de tornar-se popular.
xDSL abrevia a expressão "Digital Subscriber Line" que, em português, significa Linha Digital por Assinatura. Essa técnica, semelhante ao ISDN, disponibiliza ao usuário uma linha digital, só que agora ela trabalha por pacotes, como uma rede. Com essa técnica, também jogam-se fora os conversores A/D. A transferência é assimétrica, trabalhando com algo próximo a 1,5 Mbps na subida e até 8 Mbps na descida. Existem diversas variantes e a que está tendo mais aceitação é a ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line).
Os modems por cabo aproveitam a grande banda passante disponível nas conexões da TV a cabo que usam cabo coaxial. Durante muito tempo, faltou compatibilidade nessa área e a grande maioria dos modems fabricados só falavam com os de sua espécie. O padrão DOCSIS ("Data Over Cable Service Interface Specification") está mostrando-se como um ponto de convergência. De acordo com essa especificação, espera-se algo em torno de 42 Mbps na descida e 10 Mbps na subida. Um outro problema para o modem por cabo é o fato de que a grande maioria das instalações de TV a cabo é unidirecional, ou seja, só funcionam no sentido de chegada à casa. Nesses casos, será necessária uma conexão com modem convencional (via rede telefônica), funcionando a 33.600 bps, para fazer o ramo de subida.
Os Serviços por Satélites são interessantes pois podem trabalhar com taxas elevadas, mesmo nos sítios mais remotos. Eles também são chamados de DSS ("Direct Satellite System"). Para ter acesso a esse tipo de serviço, é necessária uma pequena antena parabólica e apontá-la para um dos satélites geo-estacionários do fornecedor do serviço. A velocidade deverá estar próxima dos 400 Kbps. Porém, aqui também são encontrados problemas no ramo de subida, sendo necessário fazê-lo através de linhas telefônicas a 33.600 bps.
| RADAR | |
![]() M uito
tempo antes da invenção do radar já se conhecia o princípio da
reflexão de ondas de rádio, que teve grande importância nos
primeiros estudos das camadas ionizadas da atmosfera superior. Foi
na década de 30 que o radar começou a ser usado para descobrir e
localizar objetos longínquos pela reflexão de ondas de rádio,
principalmente por necessidades militares. Para preparação de
defesa, era necessário ter conhecimento dos ataques aéreos muito
tempo antes de os aviões serem vistos ou ouvidos.O princípio da
reflexão aproveitado pelo radar é basicamente muito simples.
Pode-se, por exemplo, fazer uma comparação com o fenômeno da
reflexão acústica: as ondas sonoras refletidas por um edifício,
montanha ou qualquer outro obstáculo, são recebidas pelo observador
após um pequeno intervalo de tempo. Se a velocidade com que as ondas
sonoras se deslocam é conhecida, pode-se determinar a distância da
superfície refletora medindo-se o intervalo de tempo entre o som
inicial e seu eco. O radar usa exatamente o mesmo princípio, substituindo-se as ondas sonoras por ondas de rádio, que se deslocam muito mais rapidamente (cerca de 300 000 km/s) e são capazes de cobrir distâncias muito maiores. Medindo-se o intervalo de tempo entre o sinal emitido e seu retorno, e observando-se a direção da chegada ao ponto de emissão, pode-se obter a posição correta do objeto refletor distante. ![]() Um transmissor de rádio, ligado a uma antena direcional (que concentra sua radiação num feixe dirigido em um sentido único), emite uma corrente de ondas de rádio em pulsos curtos e espaçados. Cada sinal tem normalmente uns poucos milionésimos de segundo de duração. O intervalo entre um sinal e outro é substancialmente mais longo que o tempo gasto para atingir o obstáculo e chegar de volta ao ponto de emissão. Assim, um novo sinal só é emitido depois que o primeiro foi refletido e recebido de volta.Qualquer objeto colocado no trajeto do feixe transmitido reflete uma parte do sinal que o atinge, que é captado por um rádio- receptor localizado perto do transmissor. Ocorre, então, no receptor, uma corrente de pulsos refletidos ligeiramente retardados em relação ao feixe de pulsos transmitidos. Tal deslocamento de tempo é um curto intervalo correspondente ao tempo que qualquer sinal leva para se deslocar do transmissor até o obstáculo e voltar, e corresponde também à medida da distância a que o obstáculo está localizado. Se as antenas de transmissão e recepção são apontadas para o mesmo rumo, somente os alvos que se encontram nessa direção refletem os sinais, obtendo-se, assim, o sentido de sua localização.Na verdade, as operações de transmissão e recepção são efetuadas com uma única antena. O receptor é momentaneamente paralisado durante o breve período da transmissão de um pulso, mas reativado a tempo de receber qualquer sinal refletido.A antena é normalmente girada horizontalmente, em uma velocidade uniforme, varrendo o espaço. Em alguns sistemas mais avançados a informação referente à elevação é obtida varrendo-se rapidamente para cima e para baixo, ao mesmo tempo que se efetua outra varredura, circular, em velocidade muito menor.O radar com base em terra não possui limitação de tamanho, podendo seu equipamento ser tão grande quanto necessário. Os aparelhos destinados a aviões, por exemplo, têm seu tamanho limitado. Além disso, os feixes detectores devem sem ser altamente definidos, de modo que o eco não seja recebido de focos terrestres ou marítimos que ocorrem na mesma direção. A limitação no volume exige que se utilizem comprimentos de onda mínimos, como os das microondas. ![]() O som ouvido por um observador tem sua freqüência aumentada ou reduzida conforme a aproximação ou o afastamento da fonte que o produz. Este fenômeno, conhecido como efeito Doppler, também ocorre com ondas de rádio; a freqüência de um sinal refletido estará acima ou abaixo da freqüência do pulso emitido se o alvo estiver se aproximando ou se afastando.O efeito Doppler pode ser aproveitado de várias maneiras no radar. Em um radar de busca, por exemplo, serve para cancelar a presença de alvos fixos, como casas, árvores ou colinas. Sendo captados somente os alvos de grande mobilidade. No transito serve para determinar a velocidade de um carro.Atualmente os radares são usados no controle de tráfego aéreo, navegação, sistemas antiflogísticos, detecção de intempéries e nas viaturas policiais. ![]() | |
| TELEVISÃO | |
![]() Assim como o cinema, as imagens que se formam no receptor de televisão consistem de uma série de quadros, construídos em curtos intervalos de tempo. Graças à persistência na retina do olho humano, a sucessão de quadros é interpretada pelo cérebro como uma imagem contínua. Porém, ao contrário do cinema, a imagem de televisão é construída por um feixe eletrônico que varre a tela do cinescópio (tubo de imagem do receptor) da esquerda para a direita e do alto para baixo. No cinema o processo consiste de fotografias levemente diferentes umas das outras, a uma velocidade bastante elevada. ![]() O tubo de imagemO tubo da televisão é um tubo de vidro em cujo interior foi feito vácuo. No lado interno da tela, a parte frontal do tubo é revestida com um material fluorescente. Da extremidade oposta um canhão eletrônico lança elétrons contra a tela. Ao colidirem com ela, produzem pontos luminosos.Os elétrons lançados na tela são liberados de um filamento superaquecido. Através de um campo elétrico produzido por um capacitor, esses elétrons são atraídos e deslocam-se rumo à tela, constituindo um feixe eletrônico. O brilho de cada ponto é regulado controlando-se a velocidade com que o elétron atinge a tela.O feixe eletrônico varre todos os pontos da tela, desviado pela ação dos defletores (que na televisão é composto por bobinas magnéticas). O feixe percorre todos os pontos de uma linha e todas as linhas, vinte e cinco vezes por segundo. A iluminação distinta dos diferentes pontos da tela produz a imagem de uma cena. Tudo isso é controlado pelos sinais enviados pela câmera, correspondentes à imagem que se focalizou. A imagem formada desse jeito, no entanto, se compõe apenas de pontos de maior ou menor brilho - ela se forma em preto e branco. ![]() A
figura de uma pessoa, por exemplo, pode ser decomposta em uma
série de linhas com regiões claras e escuras que, agrupadas, compõem
a sua imagem. A imagem da pessoa não é transmitida de uma só vez,
mas em linhas que se sucedem. Nossos olhos não percebem esse
processo de formação de imagem, pois ele ocorre muito rapidamente.
Devido à persistência das imagens na retina, não conseguimos
discernir o movimento do feixe de elétrons. O que percebemos é uma
imagem completa e contínua, que se modifica sem interrupções.TV a coresDe início, é preciso entender que a cor da imagem é determinada pelo revestimento fosforescente do tubo. Ela tanto pode ser em preto e branco como em verde e branco, azul e branco ou vermelho e branco, desde que o tubo tenha o revestimento adequado. Esse é o ponto de partida para a produção de imagens coloridas. Numa televisão em cores, o tubo tem três canhões eletrônicos, um para cada uma das cores primárias da luz - azul, verde e vermelho -, como se fossem três tubos. A câmara também transmite três sinais, um para cada cor. E a tela é composta por uma infinidade de pontos triplos, fosforescentes, que, atingidos pelo feixe de elétrons, emitem luz de cada uma das cores primárias. Utilizam-se cores primárias porque, como o próprio nome indica, a partir delas podem se formar todas as outras cores. A imagem colorida aparece com a mistura ou superposição dessas cores na tela do tubo de televisão. ![]() | |
| CONTROLE REMOTO | |
![]() São dois os principais sistemas de controle utilizados para realizar o comando à distância de diversos aparelhos: O controle efetuado através de um cabo que liga o operador ao aparelho, ou o sistema que emprega sinais de rádio. O primeiro apresenta como principal desvantagem a necessidade de operar a curtas distâncias. No segundo sistema obtém-se maior autonomia, além de maior precisão e complexidade no controle. Os modelos radiocontrolados mais comuns são carros, barcos e aviões.O controle remoto de aeromodelos por meio de sinais de rádio, pode ser realizado por meio de dois equipamentos básicos: o monocanal e o multicanal. O primeiro, em que a transmissão é feita por um único canal de rádio, pode controlar, por exemplo, um leme de direção, transmitindo ordens do tipo "esquerda-direita" e ainda acelerar ou desacelerar o motor do modelo. Já os equipamentos multicanal são mais sofisticados e podem controlar um maior número de funções. ![]() O sistema monocanal mais simples é formado por um transmissor, um receptor, um relé e um dispositivo eletromecânico que opera um balancim. Quando se aciona a tecla de controle do transmissor, um sinal de freqüência constante é enviado ao modelo e amplificado pelo receptor. O sinal amplificado põe o relé em operacão; este faz funcionar o balancim, que converte o impulso elétrico em mecânico. ![]() O multicanal é operado por meio de sistemas digitais de envio de pulso. Por intermédio do sistema de pulsos é possível comandar a execução de uma função por estágios que são atingidos com o movimento da alavanca de controle do transmissor.O transmissor digital gera pulsos durante todo o período em que está ligado: cerca de 50 a 80 trens de onda por segundo são enviados ao receptor, que amplia o sinal e o leva ao decodificador. Esse aparelho lê os sinais e envia-os ao servocomando apropriado, segundo a ordem neles contida. ![]() A radiação infravermelha é utilizada para enviar sinais nos controles remotos de aparelhos domésticos, como a televisão e vídeo cassetes. O controle envia mensagens codificadas por meio da luz infravermelha - invisível ao olho humano - para o aparelho controlado. Quando apertamos o botão do controle, fazemos essa luz piscar, emitindo pulsos longos e curtos que compõem um código binário, convertido em comandos pelo aparelho ao qual se destina. A cada botão do controle remoto corresponde um código específico, gerado por um microprocessador, que, por sua vez, aciona um gerador de freqüência que envia os sinais para o equipamento controlado. Esse equipamento contém outro microprocessador, que trata de receber os sinais e identificar o código enviado. Para evitar interferência no aparelho errado, três códigos binários são enviados simultaneamente: o código da tecla em questão; esse mesmo código invertido; e o código do fabricante do aparelho. ![]() |
| O APARELHO DE CD | |
![]() O primeiro dispositivo que permitiu a gravação do som e sua reprodução foi o fonógrafo de Edisom, em 1877, no qual as ondas sonoras que chegavam a um diafragma faziam vibrar uma agulha, marcando uma ranhura de profundidade variada num cilindro que girava e que estava revestido com uma lâmina metálica. O cilindro, que deveria ser girado a mão, funcionava com uma agulha unida a um diafragma. Em 1887, Emile Berliner desenvolveu o gramofone, que utilizava discos em vez de cilindros; a grande vantagem deste aparelho era que os discos podiam ser produzidos em massa a partir de um "modelo". Em 1948, o disco "longa duração" (long-play, em inglês), melhorou a qualidade do som e estendeu o tempo de reprodução para mais de 20 minutos por lado. Mas apesar das assombrosas melhorias na fidelidade, que surgiram graças às gravações e às reproduções elétricas e aos novos materiais dos discos, as vendas caíram nos anos 80. Inicialmente, isto deveu-se à crescente popularidade do cassete, e depois ao CD digital. ![]() Os reprodutores digitais foram desenvolvidos por profissionais até final dos anos 70 num esforço para melhorar a qualidade da fidelidade e da duplicação, e para reduzir o ruído. Para os consumidores, a revolução digital chegou sob a forma de CD. Diferente da fita analógica, o CD oferece um acesso aleatório, o que significa que pode-se acessar diretamente às pistas no meio do disco sem ter que buscar em pistas prévias. ![]() CD é a abreviação, em inglês, de disco compacto. Compacto porque é capaz de armazenar mais informações num espaço bem menor do que os discos de vinil. No entanto ele é semelhante aos já antigos discos de vinil.Nos discos de vinil, uma agulha percorre sulcos, reproduzindo mecanicamente os sinais eletrônicos que os geraram. No CD, em vez de sulcos, existe uma seqüência de traços com um milésimo de largura e profundidade igual a um sexto dessa largura. As informações são gravadas por traços. A medida do comprimento de cada traço corresponde a cada informação. Não existe contato mecânico com esses traços: a leitura é feita por um finíssimo feixe de laser de 0,0009 mm. Esse feixe focaliza a linha tracejada no disco e se reflete. O feixe refletido é separado do incidente e dirigido a um conjunto de detectores. Dessa forma, esses detectores podem "medir" o comprimento dos traços, tornando possível a leitura da informação, além de manter o feixe na trilha correta. Os CDs podem reproduzir qualquer sinal "digitalizado", ou seja, transformado em dígitos binários.(Alberto Gaspar, Do Eletromagnetismo à Eletrônica, Editora Ática) ![]() | |
| AUTO-FALANTE | |
![]() Os primeiros alto-falantes surgiram entre 1924 e 1925, como equipamento capaz de ampliar o som produzido pelos fonógrafos elétricos primitivos. Os diminutos movimentos comunicados à agulha, quando de sua passagem pelo sulco do disco, eram transformados em sinais elétricos que precisavam ser reconvertidos em vibrações mecânicas. E essa função não podia ser exercida pelas cornetas acústicas dos fonógrafos mecânicos. Surgiu, assim, o alto-falante de bobina móvel, desenvolvido pelos norte-americanos. A simplicidade de sua construção e a boa qualidade de reprodução sonora possibilitadas pelo novo dispositivo fizeram com que ele permanecesse praticamente inalterado até hoje. Esse tipo de alto-falante consiste basicamente de um cone (o diafragma) circular ou elíptico de pouco peso, geralmente de papelão, e de um conjunto de bobina e ímã. O diafragma fica preso no chassi de metal por meio de um sistema de suspensão localizado ao redor de sua borda externa. Na parte central do cone, fica a bobina, posicionada entre os pólos de um ímã permanente e mantida nessa posição por uma segunda suspensão chamada "aranha". Ao enrolamento da bobina ligam-se os fios de saída do amplificador. Quando os sinais elétricos provenientes do amplificador passam pela bobina, produzem nela um campo magnético que varia de acordo com as vibrações de sinais. Como a bobina está sob a influência magnética do ímã permanente, ela passa a vibrar, fazendo vibrar também o cone. A vibração transmite-se ao ar, sob a forma de ondas sonoras. Assim, o som produzido pelo alto-falante nada mais é do que a turbulência ritmada do ar provocada pela vibração do diafragma. A ![]() tendendo
às exigências de reproduções cada vez mais fiéis do som
original, os novos projetos passaram a considerar formas de superar
os problemas causados pelo sistema de bobina móvel. Foi necessário
cuidar para que o som gerado na superfície frontal do cone fosse
isolado do emitido pela superfície posterior; caso contrário as
ondas sonoras se cancelavam, prejudicando a reprodução dos sons
graves.![]() Para melhorar a reprodução o alto-falante passou a ser montado em uma caixa acústica. Trata-se de uma caixa selada, revestida internamente com isolantes acústicos, de modo que a emissão sonora da superfície posterior do cone fica perfeitamente controlada. As caixas desse tipo, requerem maior potência do amplificador, mas oferecem melhor resposta em baixa freqüência. ![]() As caixas acústicas de alta qualidade possuem sempre mais de um alto-falante, para cobrir melhor toda a faixa de freqüências audíveis. As unidades pequenas (tweeters), são responsáveis pela faixa de freqüência dos sons agudos. Além do tweter, a caixa deve possuir um alto-falante de baixa freqüência (woofer), cobrindo a faixa de freqüência que vai de aproximadamente 300 a 500 Hertz, e uma unidade de freqüência intermediária, operando entre 500 Hz e 4000 Hz.Num equipamento desse tipo, o sinal que chega aos alto-falantes passa antes por um circuito divisor de freqüências (uma espécie de filtro elétrico), que distribui o espectro sonoro adequadamente entre as diversas unidades. | |
| MICROFONE | |
O microfone é um dispositivo eletromecânico utilizado para converter o som - energia mecânica - em energia elétrica. Os microfones têm muitas aplicações, como por exemplo nos telefones, gravadores de fita, aparelhos auditivos e nas transmissões de rádio e televisão. Os modelos convencionais possuem um diafragma que vibra de acordo com as pressões exercidas pelas ondas sonoras.A conversão de energia sonora em sinal elétrico pode ser efetuada de diversas maneiras, sendo mais comuns os processos empregados nos microfones de carvão, de bobina móvel, de fita metálica, de cristal e nos modelos eletrostáticos. ![]() O microfone de carvão consiste basicamente em um diafragma, uma determinada quantidade de carvão granulado e uma fonte de energia elétrica em corrente contínua. As vibrações do diafragma, provocadas pelas ondas sonoras, são transferidas aos grânulos de carvão, fazendo variar o valor médio de sua resistência elétrica. Os sinais elétricos resultantes correspondem às ondas sonoras captadas pelo diafragma. Apesar de não apresentarem alta fidelidade, os microfones desse tipo têm custo baixo e grande durabilidade. ![]() O microfone de bobina móvel funciona com base no eletromagnetismo. Uma bobina móvel, presa à face posterior do diafragma, vibra no campo magnético de um ímã permanente, conforme as pressões das ondas sonoras. Esse movimento relativo induz nos fios da bobina uma corrente variável.O modelo de fita metálica funciona de maneira semelhante. Uma fita de metal, suspensa entre os pólos de um ímã permanente, funciona como diafragma. ![]() O microfone de cristal utiliza o efeito piezoelétrico; quando um pedaço de sal de Rochelle é precionado ou torcido, cria-se entre duas de suas faces uma diferença de potencial. A incidência de uma pressão alternada (criada pela vibração das ondas sonoras) gera então nesse cristal uma corrente elétrica alternada, com impulsos correspondentes a essas vibrações. ![]() O microfone eletrostático é na realidade um condensador composto de duas placas, uma fixa e outra móvel. Com a vibração da placa móvel (que exerce a função do diafragma), aumenta o valor médio da capacidade do condensador, acrescentando-se uma corrente alternada à voltagem original do dispositivo. Esses impulsos adicionais estão diretamente relacionados com o movimento vibratório do diafragma. ![]() A capacidade de resposta de um microfone é determinada submetendo-se o aparelho a várias freqüências de som de mesma intensidade e registrando-se a saída elétrica resultante. Os dois grupos de valores obtidos são indicados graficamente: a freqüência e a saída elétrica relativa. Se o gráfico de resposta de freqüência apresenta uma linha horizontal, isso significa que o microfone produz o mesmo sinal elétrico para todas as freqüências. |

Denominação das Faixas de Freqüências
| 300 a 3000 GHz | THF Tremendous High Frequency | Ondas Decimilimétricas 1- 0,1 mm | |
| 30 a 300 GHz | EHF Extremely High Frequency | Ondas Milimétricas 10-1 mm | Ondas Ultra Curtas |
| 3 a 30 GHz | SHF Super High Frequency | Ondas Centimétricas 10-1 cm | |
| 300 a 3000 MHz | UHF Ultra High Frequency | Ondas Decimétricas 100-10 cm | |
| 30 a 300 MHz | VHF Very High Frequency | Ondas Métricas 10-1 m | |
| 3 a 30 MHz | HF High Frequency | Ondas Decamétricas 100-10 m | Ondas Curtas |
| 300 a 3000 kHz | MF Medium Frequency | Ondas Hectométricas 1000-100 m | Ondas Médias |
| 30 a 300 kHz | LF Low Frequency | Ondas Kilométricas 10-1 km | Long Waves |
| 3 a 30 kHz | VLF Very Low Frequency | Ondas Myriamétricas 100-10 km | Very Long Waves |
| 3 mHz a 3 kHz | ELF Extra Low Frequency | Sub áudio |
Designação por letras (IEEE)
| L | 1-2 GHz |
| S | 2-4 GHz |
| C | 4-8 GHz |
| X | 8-12 GHz |
| Ku | 12-18 GHz |
| K | 18-27 GHz |
| Ka | 27-40 GHz |
| V | 40-75 GHz |
| W | 75-110 GHz |
1918/20 - Inauguração de 4 centraisDe 1918 a 1920 foram inauguradas quatro centrais telefônicas, com um total de 4.860 linhas: Beira-Mar (hoje Museu do Telephone), Ipanema, Piedade e Jardim do Méier. E, em 1922, o Rio contava com cerca de 30 mil telefones para uma população de 1 milhão e 200 mil habitantes.--------------------------------1923 - Companhia Telefônica Brasileira - CTBEm janeiro de 1923, a direção da empresa, em Toronto, decidiu que a Companhia Telefônica passaria a se chamar Brazilian Telephone Company. Em 28 de novembro desse ano surgia a Companhia Telefônica Brasileira.--------------------------------1927 - TelevisãoA invenção da televisão está ligada a descobertas anteriores como o rádio e a antena, e foi atribuída ao escocês James Hojie Baird, em 1926.Em 1927, na Inglaterra e EUA são realizadas as primeiras demonstrações de televisão. A primeira estação de TV foi montada em 1935. No Brasil, a primeira foi a TV TUPI, que em 1950 começou as transmissões em preto e branco.--------------------------------1930 - O sistema automático de telefoniaUm dia, na cidade de Kansas, em 1888, o agente funerário Almon B. Strowger olhava com inveja um aparatoso enterro que passava. Por que não tinha sido dele aquele freguês? Mais tarde, ele soube, por um dos parentes:- "Tentei chamá-lo, mas a telefonista dizia sempre que a sua linha estava ocupada".A inveja de Strowger transformou-se em raiva quase incontrolável.- "Ocupada? Não tive uma chamada durante todo o dia" - trovejou ele - Outro erro de alguma telefonista estúpida. Se é a última coisa a fazer, vou imaginar um meio de não haver necessidade de telefonistas!".Nos poucos meses que se seguiram, Strowger fabricou um curioso aparelho.Usando uma caixa comum de colarinho, afixou alfinetes ao redor das paredes dela, cada um representando a linha de um assinante. Dentro da caixa, ele colocou um braço metálico numa barra central, de maneira que rodasse de alfinete em alfinete, quando atirado por um eletromagneto. A este aparelho foi ligado um telefone comum ao qual fora adicionado um botão de pressão. Cada impulso do botão operava o magneto e movia o braço metálico, tinindo de um botão a outro."Soletrando" o devido número, Strowger estava certo de que poderia chamar a pessoa diretamente, sem o uso do elemento humano - a telefonista. O povo riu do seu modelo, mas Strowger tirou uma patente e, com Joseph Harris, um jovem negociante em roupas, formou uma companhia.Finalmente, em 1892, conseguiu uma chance para uma experiência de instalação. Em 3 de novembro desse ano, o sonho de Strowger tornou-se realidade, enquanto o povo atônito de La Porta, Indiana (Estados Unidos), começava a chamar uns aos outros sem nenhuma telefonista!Por volta de 1895, já estava sendo produzido um telefone com um tosco disco, em lugar de botão de pressão.Em 1929, a CTB instalava o seu 100.000° telefone em sua área de operação. E no ano de 1930 foi inaugurada a primeira estação automática no Rio de Janeiro que dispensava o trabalho da telefonista. Esta central foi instalada na rua Alexandre Mackenzie n° 69, no Centro do Rio de Janeiro.Automatização: vantagensA automatização trouxe uma série de vantagens, como maior confiabilidade e rapidez nas ligações, além de ser mais econômico e de manter o sigilo da conversação. Nesse mesmo ano foi feita a ligação da Ilha do Governador com o continente, através de cabo submarino.Automatização: desvantagensO surgimento da telefonia automática, por outro lado, provocou muitas críticas. Foram muitas as crônicas publicadas na imprensa, destacando o papel das telefonistas que marcaram época na vida da cidade. A frase "Número, Faz Favor" apareceu como título de muitas dessas crônicas, recordando momentos marcantes da cooperação das telefonistas à vida do carioca. Todos temiam que o serviço automático trouxesse dispensas em massa das moças.Um desses momentos marcantes havia sido a campanha de combate aos mosquitos por causa da epidemia de febre amarela: durante três dias, as telefonistas só atendiam aos assinantes da seguinte forma: "Guerra ao mosquito! Número, faz favor". Esta frase foi repetida mais de 1.500.000 vezes, por cerca de 1.200 telefonistas, e ficou tão popular que virou até nome de uma revista teatral de sucesso, encenada no Teatro Carlos Gomes.--------------------------------1935 - Telefones PúblicosEm 1935, a antiga CTB instalou o primeiro posto público na antiga Galeria Cruzeiro, hoje Edifício Avenida Central. Mais tarde foram instalados telefones públicos em bares, farmácias e mercearias. Novos postos públicos foram inaugurados no Aeroporto Santos Dumont (1959), Copacabana e Ipanema. No Galeão e Madureira (1963) e na rodoviária (1966).Em 1971, a CTB lançou um plano-piloto, instalando em diferentes pontos da cidade 25 cabines cilíndricas. Elas tiveram curta duração, devido à fragilidade do material empregado e de pouca aceitação do público.Em 20 de janeiro de 1972, quando a cidade comemorava sua fundação, a empresa lançou um novo tipo de cabine em fibra de vidro, formato de concha e cor laranja, logo apelidados de orelhão, como até hoje são conhecidos. Tiveram excelente aceitação por parte do público e esse número vem sendo continuamente ampliado.Hoje, os orelhões fazem parte da paisagem, oferecendo através da tecnologia de cartões telefônicos serviços de DDD (Discagem Direta à Distância), DDI (Discagem Direta Internacional) e ligações locais a cobrar, além de aparelhos comunitários voltados para o público de baixa renda (também recebe chamadas).--------------------------------1939 - TV ColoridaEm 1939, é apresentada no México a 1ª TV à cores do mundo, por Guillermo González Camarena.--------------------------------1939/45 - Segunda Guerra Mundial / Getúlio VargasApesar das dificuldades de Segunda Guerra Mundial, foram instalados entre 1939 e 1945, cerca de 45 mil novos telefones no Rio de Janeiro.--------------------------------1946 - O Primeiro Computador EletrônicoO 1º computador eletrônico chamado ENIAC (Electronic Numerical and Calculator) foi posto em funcionamento na Universidade da Pennsylvania, que utilizava 18.000 válvulas à vácuo.
--------------------------------1956 - Nacionalização da CTBEm 28 de novembro de 1956, o decreto n° 40.439 concedia nacionalização à Sociedade Anônima "Brazilian Telephone Company", sob a denominação de "Companhia Telefônica Brasileira", assinado pelo então Presidente Juscelino Kubistchek.--------------------------------1957 - SatélitesA história dos satélites começou com a Rússia , que lançou o SPUTINIK - 1º satélite ao espaço - em 4 de outubro de 1957. Em seguida, os EUA lançaram o EXPLORER I, em 31 de janeiro de 1958.Os satélites funcionam como antenas, facilitando as transmissões de TV e de telefones.--------------------------------1962 - O início da InternetJ.C.R. Licklider da MIT (Massachussets Institute of Tecnology) foi o primeiro a pensar na possibilidade de comunicação global através de computadores em 1962, com o conceito de "Galactic Network". A partir daí os engenheiros do MIT montaram o SAGE (Semi-Automatic Ground Enviroment) que estabelecia uma nova forma de comunicação via computador.--------------------------------1965 - A EmbratelCriada em setembro de 1965 a Empresa Brasileira de Telecomunicações - EMBRATEL, com o objetivo de instalar e explorar os grandes troncos nacionais de microondas*, integrantes do Sistema Nacional de Telecomunicações, e suas conexões com o exterior.(*) O primeiro sistema de microondas da América Latina foi inaugurado entre Rio - São Paulo e Campinas, pela CTB.Microondas em visibilidadeÉ um sistema que possui estações terminais e repetidoras, distanciadas uma das outras 50 quilômetros em média, operando com equipamento de rádio de alta capacidade, em duas faixas de freqüência. Os troncos de microondas em visibilidade direta permitem serviços de telefonia, telegrafia, telex, fac-símiles, transmissão de programas de radiodifusão de alta fidelidade sonora e da televisão a cores.Microondas em tropodifusãoÉ um sistema para vencer as grandes distâncias da região amazônica, em áreas de difícil acesso onde não seria viável a implantação em visibilidade. Nos troncos em tropodifusão (técnica que utiliza o reflexo das ondas na troposfera, camada inferior da atmosfera), as estações podem ficar em média a 300 quilômetros uma das outras. São usadas grandes antenas parabólicas ou quadradas do tipo Bilbard, algumas delas com área superior a 700 metros quadrados, e transmissores de um quilowatt de potência de saída.--------------------------------1966 - Aquisição da CTBEm 1966, o governo brasileiro negociou a compra da Companhia Telefônica Brasileira e suas empresas associadas: a Companhia Telefônica de Minas Gerais e a Companhia Telefônica do Espírito Santo, responsáveis as três por 62% dos telefones no país e operando numa área que abrangia 45% da população brasileira. A CTB, a CTMG e a CTES, que pertenciam a Brazilian Traction, de capital canadense, foram adquiridas por US$ 96.315.787,00, com prazo de 20 anos.Com a compra, a CTB e subsidiárias ganharam novos estatutos e nova administração. As tarifas foram reformuladas, de acordo com o custo real dos serviços prestados. A CTB lançou-se na expansão e modernização dos serviços nas áreas que operava, programando a instalação de 522.528 linhas telefônicas. Partiu para a encomenda de equipamentos às fábricas instaladas no País, de acordo com a orientação do governo de fortalecer a indústria nacional de equipamentos.--------------------------------1967 - Criação do Ministério das ComunicaçõesO Ministério das Comunicações foi criado pelo Decreto-Lei 200, de fevereiro de 1967. O Ministério das Comunicações ficou constituído pelo CONTEL, DENTEL, ECT (Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos) e EMBRATEL.Em 1967, também, é criado o Plano de Expansão, através do sistema de participação financeira, em que o assinante adquiria ações da empresa.--------------------------------1969 - Internet em desenvolvimentoDepartamento de Defesa dos EUA - a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Defesa (DARPA), percebeu que era necessária a criação de uma maneira fácil de trocar informações militares entre os cientistas e pesquisadores das mais variadas regiões. Foi então desenvolvida uma rede simplificada de apenas 4 computadores, conhecida como DARPANET, mais tarde chamada de ARPANET, e em 1972, o avanço era tão grande, que chegou ao ponto de incluir mais 37 computadores.Pesquisadores civis das universidades passaram a ter acesso a esse grande sistema de informações, e do acesso a informações militares passaram também a trocar mensagens eletrônicas por meio de caixas pessoais. Logo se desenvolveram sistemas mais eficientes para o funcionamento da rede.--------------------------------1972 - Criação da TelebrásO Ministério das Comunicações, de acordo com estudos, destacou a importância da criação de uma entidade pública, encarregada da coordenação e planejamento geral das atividades de telecomunicações no país, exercendo o controle acionário das empresas do setor e reduzindo as concessionárias a uma por estado ou região geoeconômica. Em 11 de julho de 1972, foi sancionada a Lei 5.972, que instituiu a política de exploração de serviços de telecomunicações e autorizou o Poder Executivo a constituir a Telecomunicações Brasileiras S.A. - Telebrás.--------------------------------1972/76 - Nova denominação da CTB: TelerjO Ministério das Comunicações, em 26 de maio de 1972, designou uma empresa para cada estado ou região geoeconômica do país. Essas empresas absorveriam as demais existentes em sua área de operação. Assim, duas das principais empresas do grupo CTB - a Companhia Telefônica do Espírito Santo (CTES) e a Companhia Telefônica de Minas Gerais (CTMG) - foram designadas empresas representativas dos respectivos estados, passando a ser subsidiárias da TELEBRÁS.A Companhia Telefônica Brasileira foi desmembrada em duas empresas: Telesp (Telecomunicações de São Paulo S.A.) e a outra permaneceu com o nome de CTB, responsável pela expansão e melhoria dos serviços de telecomunicações na área correspondente aos antigos Estados da Guanabara e Rio de Janeiro, que formaram após a fusão (15 de março de 1975) o atual Estado do Rio de Janeiro.No dia 20 de fevereiro de 1976, foi aprovado o novo nome da Empresa: Telecomunicações do Rio de Janeiro S.A. - Telerj.--------------------------------1980 - Fibra ÓpticaDescoberta na década de 70, nos EUA, a fibra óptica teve uma evolução rápida.No Brasil, as pesquisas começaram em 1975 quando a Telebrás financiou um projeto com a finalidade de desenvolver a tecnologia da fibra óptica no país.Os primeiros 85 Km de fibra foram recebidos em 1984, mas desde 1980 a fibra óptica já era utilizada, em caráter experimental, pela extinta Cetel.Em 1996 a TELERJ já contava com cerca de 17 mil Km de fibra óptica instalados na Capital, Baixada e Niterói.Um par de fibra óptica é capaz de transmitir cerca de 480 conversações simultâneas. Esse desempenho, é obtido graças ao trabalho de transmissão das fibras, que carregam as mensagens na forma de sinais luminosos, e não como impulsos elétricos. Nas fiações metálicas os equipamentos de transmissão recebem o sinal elétrico e dão a ele um tratamento de modulação, que o transforma em sinal óptico, inserindo-o na fibra. As fibras utilizam o laser como fonte de luz.A vantagem está no aumento da capacidade, além de apresentar um baixo custo por canal e, por estar imune a interferências eletromagnéticas, propicia melhor qualidade de transmissão.--------------------------------1983 - MILNET / 1984 - NSFNETEm 1983, o setor militar precisou se transferir para uma rede exclusiva, substituindo a ARPANET pela MILNET. Neste período havia cinco centrais de computadores, e para viabilizar a comunicação entre as centrais e as instituições de ensino, a Fundação Nacional de Ciências (NSF) em 1984, criou a NSFNET, então empregado pelas maiores universidades do país (UCLA - Universidade da Califórnia, UCSB - Universidade de Santa Bárbara, Universidade de Utah).--------------------------------1984 - A Era DigitalO rápido desenvolvimento dos componentes eletrônicos e da tecnologia dos microprocessadores causou mudanças fundamentais nos equipamentos de telecomunicações, incluindo as centrais telefônicas.O desenvolvimento dos circuitos integrados (CIs) e a criação do Controle por Programa Armazenado (CPA) no campo dos computadores representam um marco na história da comutação.Em 1960 foi instalada, em caráter experimental, a primeira CPA espacial do mundo com 600 assinantes, numa cidade do estado de Illinois, nos EUA.No Brasil, esta nova tecnologia só entrou em debate consistente 12 anos depois e a instalação experimental de CPAs piloto foi autorizada, através de uma Portaria, em São Paulo, Rio de Janeiro, Brasília, Belo Horizonte, e Porto Alegre.Esta Portaria definiu a necessidade de abandonar a tecnologia espacial ou analógica, até então adotada nas centrais CPA fabricadas no Brasil, passando imediatamente às CPA-Ts, que empregam uma tecnologia mais avançada do que as espaciais ou analógicas.Em ambas as centrais, a cadeia de controle é feita por computador ou processador. Mas enquanto na CPA-E a tecnologia empregada na cadeia de conexão é da divisão de espaço e as informações são cursadas de uma forma analógica, na CPA-T a tecnologia da cadeia de conexão é por divisão de tempo, ou temporal, utilizando a modulação por pulsos e codificação (PCM) que é uma técnica de transmissão digital.A introdução da tecnologia digital no Rio de Janeiro deu-se em julho de 1984, com a assinatura entre Telerj e NEC Brasil.Entre as vantagens imediatas para os clientes estão a melhoria acentuada da qualidade e o acesso a serviços telefônicos adicionais nas centrais digitais.--------------------------------1987 - Outros países entram na redeEm 1987, houve a reestruturação da rede de comunicação da NSFNET, em função do grande número de pessoas conectadas a ela. Simultaneamente, países aliados aos EUA puderam utilizar o sistema.--------------------------------1990 - Telefonia CelularPioneira da telefonia no Brasil, a cidade do Rio de Janeiro foi também a primeira a dispor do Sistema Móvel Celular.A inauguração do serviço, com capacidade inicial de 10 mil terminais, foi um marco de destaque. Porém, a expansão do celular só ocorreu depois de 1992.O serviço móvel celular da Telerj cobria uma área que incluía, além da cidade do Rio de Janeiro, a Baixada Fluminense, Niterói, Cabo Frio, Angra dos Reis, Petrópolis, Teresópolis, Búzios, Macaé e Campos.Você sabe como funciona a Telefonia Celular ?A telefonia celular móvel é uma sofisticação e uma evolução dos antigos sistemas de comunicação via rádio, utilizados pelos departamentos de policiais, bombeiros, segurança pública, frotas de taxi etc. A diferença é que, nestes sistemas, uma única estação rádio base, com um transmissor de grande potência e um número limitado de canais (10 canais), é instalado no ponto mais alto da área que se pretende cobrir, formando uma grande célula. O alcance só é limitado devido aos obstáculos naturais (montanhas) e artificiais (prédios). Neste sistema pode-se obter transmissões mais potentes. Entretanto, esta única célula é limitada num raio próximo a 30 km.Na telefonia celular, várias Estações Rádio Base (células com transmissores e receptores) são estrategicamente distribuídas na área que se pretende cobrir, formando células semelhantes a uma colmeia (daí o nome "celular"), de modo a diminuir as áreas de sombra provocadas pelos obstáculos. A potência dos transmissores em cada célula pode ser agora reduzida, os telefones móveis não necessitam ter potência elevada, não são mais instalados em veículos, suas dimensões foram reduzidas, apareceram os telefones miniatura (hand-held). Em função do grande número de canais disponíveis (400 canais) as células podem ser continuamente adicionadas ao Sistema até o limite físico da Central de Comutação e Controle (CCC), aumenta desta forma, a área de cobertura celular.--------------------------------1990 - WWW - World Wide WebEm 1990 surge a INTERNET como é conhecida atualmente, interligando todos os computadores dos EUA e em seguida o mundo. Um dos recursos mais importantes da INTERNET é a World Wide Web (WWW), desenvolvida no Laboratório Europeu de Partículas Físicas (CERN), na Suíça.Esta interface gráfica funciona baseada em documentos com ligações hipertexto que possibilitam manipular a informação (texto, som, gráficos, vídeo) de diversas formas.As ferramentas necessárias para se conectar à INTERNET são: um computador, um modem e uma linha telefônica. De posse deste material, é necessário escolher um Provedor de Acesso. Essa provedor será o intermediário entre o usuário final e os backbones (são os grandes canais por onde trafegam os dados em alta velocidade e se conectam com os backbones internacionais). --------------------------------1992 - Telefone Público a CartãoDe tecnologia genuinamente nacional, o telefone público a cartão foi lançado durante a Rio-92. As fichas telefônicas foram extintas em 1996.--------------------------------1998 - Privatização do sistema TelebrásO sistema Telebrás foi privatizado no dia 29 de julho de 1998. O leilão aconteceu na Bolsa de Valores do Rio de Janeiro e foi dividido em 3 blocos: no 1º foram vendidas as 3 empresas de telefonia fixa (Telesp, Tele Centro-Sul e Tele Norte-Leste) e a Embratel, nesta ordem. Cada consórcio só poderia comprar uma empresa de cada grupo. O 2º bloco no leilão foi o de empresas celulares do Sul e Sudeste e o 3º e último bloco, o de empresas celulares do Centro-Oeste, Norte e Nordeste.A privatização do sistema Telebrás foi baseada em dois pilares fundamentais: a competição e a universalização.Com a competição, as novas empresas têm que atender as necessidades básicas de telecomunicações dos consumidores: melhores serviços e menores preços.A universalização foi um conjunto de compromissos que essas empresas assumiram com o Governo, de garantir a todos, acesso ao telefone e aos serviços básicos de telecomunicações.O consórcio Telemar venceu o leilão da Tele Norte Leste e hoje é o atual dono de 16 telefônicas, do Amazonas ao Rio de Janeiro.
Autoria de Marcus Vinícius Mordente Monteiro estudande de Engenharia Elétrica da UNIUBE































































































































fibra óptica foi descoberta há quase um século, mas o
desenvolvimento de pesquisas sobre suas propriedades só começou em
1952. A partir daí, ela pôde ser aplicada em diversas áreas do
conhecimento.Conhecidas também como tubos de luz, elas são
finíssimas, constituídas de vidro transparente, com alto grau de
pureza e esticado até chegar a medir 0,5 mm de diâmetro. Uma vidraça
feita com esse vidro poderia ter até 1 km de espessura e ser
perfeitamente transparente. A interface núcleo-revestimento funciona
como um espelho, refletindo a luz continuamente. A luz penetra numa
das extremidades da fibra, passa por dentro dela e atinge a outra
extremidade, mesmo que a fibra forme curvas. Não importa a
distância, as fibras ópticas levam informações de uma parte à outra,
quase instantaneamente, ou seja, à velocidade da luz.
uando
a luz passa de um meio para outro, como do ar para a água, ela
sofre uma determinada refração, que provoca um desvio em sua
trajetória. Quando um destes meios é um cilindro de vidro,
dependendo do ângulo de incidência da luz sobre uma das extremidades
do cilindro, podem ocorrer dois fenômenos: se o raio luminoso
atinge a extremidade com uma inclinação muito grande, ao atravessar o
meio de vidro sofre um desvio de trajetória e escapa ao primeiro
contato com a parede oposta; contudo, se incide de uma posição
próxima à do eixo do cilindro, ao atravessar o meio de vidro sofre
também uma refração, mas não atravessa as paredes do cilindro - ao
contrário, reflete-se nela, atinge a parede oposta e, assim, em
ziguezagues sucessivos, vai sair pela outra extremidade do cilindro,
experimentando apenas uma pequena redução em sua intensidade
inicial. Esse fenômeno, denominado reflexão interna total, é
utilizado nas fibras ópticas.






s
sinais radiofônicos de ondas médias e longas seguem a curvatura
da Terra, chegando a se propagar por centenas e até milhares de
quilômetros com relativamente pouca perda de potência. Por outro
lado, os comprimentos de onda menores, como as de freqüência VHF ou
UHF, usados para transmissão de alta fidelidade, estereofonia ou
televisão, propagam-se de maneira similar a um feixe luminoso,
limitando seu alcance até a linha do horizonte.
















uito
tempo antes da invenção do radar já se conhecia o princípio da
reflexão de ondas de rádio, que teve grande importância nos
primeiros estudos das camadas ionizadas da atmosfera superior. Foi
na década de 30 que o radar começou a ser usado para descobrir e
localizar objetos longínquos pela reflexão de ondas de rádio,
principalmente por necessidades militares. Para preparação de
defesa, era necessário ter conhecimento dos ataques aéreos muito
tempo antes de os aviões serem vistos ou ouvidos.O princípio da
reflexão aproveitado pelo radar é basicamente muito simples.
Pode-se, por exemplo, fazer uma comparação com o fenômeno da
reflexão acústica: as ondas sonoras refletidas por um edifício,
montanha ou qualquer outro obstáculo, são recebidas pelo observador
após um pequeno intervalo de tempo. Se a velocidade com que as ondas
sonoras se deslocam é conhecida, pode-se determinar a distância da
superfície refletora medindo-se o intervalo de tempo entre o som
inicial e seu eco. 





figura de uma pessoa, por exemplo, pode ser decomposta em uma
série de linhas com regiões claras e escuras que, agrupadas, compõem
a sua imagem. A imagem da pessoa não é transmitida de uma só vez,
mas em linhas que se sucedem. Nossos olhos não percebem esse
processo de formação de imagem, pois ele ocorre muito rapidamente.
Devido à persistência das imagens na retina, não conseguimos
discernir o movimento do feixe de elétrons. O que percebemos é uma
imagem completa e contínua, que se modifica sem interrupções.











tendendo
às exigências de reproduções cada vez mais fiéis do som
original, os novos projetos passaram a considerar formas de superar
os problemas causados pelo sistema de bobina móvel. Foi necessário
cuidar para que o som gerado na superfície frontal do cone fosse
isolado do emitido pela superfície posterior; caso contrário as
ondas sonoras se cancelavam, prejudicando a reprodução dos sons
graves.




