Libro de Saberes y Pensamiento Cientifico 2

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Aparatos tecnológicos de comunicación: bandas del espectro electromagnético

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Respuesta rápida

La página describe las bandas del espectro radioeléctrico (VLF a EHF) y la reflexión en la ionósfera. Se verifica $c = \lambda f$ : VLF con $\lambda = 100 \, \text{km}$ da $f = 3 \, \text{kHz}$ .

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Solución — Página 114

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Análisis del contenido

La página es teórica y no presenta ejercicios numerados. Se explican las bandas del espectro electromagnético usadas en comunicaciones y el fenómeno de reflexión en la ionósfera.

Relación longitud de onda - frecuencia

Todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz:

$c = \lambda \cdot f$

donde $c \approx 3 \times 10^{8} \, \text{m/s}$ , $\lambda$ es la longitud de onda en metros y $f$ la frecuencia en hercios.

Ejemplo con la banda VLF:

Datos: $\lambda = 100 \, \text{km} = 1 \times 10^{5} \, \text{m}$ .
Despeje: $f = \dfrac{c}{\lambda}$ .
Sustitución: $f = \dfrac{3 \times 10^{8}}{1 \times 10^{5}} = 3 \times 10^{3} \, \text{Hz}$ .
Conversión: $3 \times 10^{3} \, \text{Hz} = 3 \, \text{kHz}$ .

Respuesta: coincide con el valor de 3 kHz indicado en el esquema.

Verificación con la banda VHF

Datos: $\lambda = 1 \, \text{m}$ .
$f = \dfrac{3 \times 10^{8}}{1} = 3 \times 10^{8} \, \text{Hz} = 300 \, \text{MHz}$ .
Coincide con el límite superior de la banda VHF (30 a 300 MHz).

Respuesta: la relación $c = \lambda f$ es consistente con todos los valores del esquema.

Reflexión en la ionósfera

La ionósfera es una capa de la atmósfera con partículas cargadas (iones y electrones libres) que refleja las ondas de radio de ciertas frecuencias. Esto permite enviar señales más allá del horizonte, ya que la curvatura terrestre impide la línea de vista directa. Las bandas HF (3 a 30 MHz) son las más utilizadas para este tipo de comunicación a larga distancia.

Contenido de la página

Aparatos tecnológicos de comunicación

Las ondas electromagnéticas de radio se transmiten mediante antenas, con longitudes de onda que van desde cientos de metros a aproximadamente un milímetro. El espectro electromagnético comprende distintos anchos de banda de frecuencia, como se observa en el esquema:

Banda	Aplicaciones	Longitud de onda	Frecuencia
VLF	Submarinos, pulsómetros	100 km	3 kHz
LF	Onda larga, radiofaros, señal horaria	10 km	30 kHz
MF	Onda media (radio AM)	1 km	300 kHz
HF	Onda corta, radioafición	100 m	3 MHz
VHF	Radio FM, televisión	10 m	30 MHz
UHF	Televisión, GPS, bluetooth, teléfono móvil	1 m	300 MHz
SHF	Televisión por satélite, wifi	10 cm	3 GHz
EHF	Radioastronomía	1 cm a 1 mm	30 GHz a 300 GHz

Las ondas de radio se usan extensamente para comunicarse. En comunicación con submarinos se usa la banda VLF, que tiene una longitud de onda de 100 km y una frecuencia de 3 kHz, o la VHF, de 10 a 1 m de longitud, con frecuencias que van de 30 a 300 MHz, como se describen en el esquema anterior. Ahora bien, cuando se envía a larga distancia, dada la forma esférica de la Tierra, la señal de radio rebota en la atmósfera, también se dice que se refleja en una parte de la atmósfera llamada ionósfera.

Ejemplos resueltos

Calcular la frecuencia de una onda de radio de la banda VLF cuya longitud de onda es de 100 km.

Convertir: $\lambda = 100 \, \text{km} = 1 \times 10^{5} \, \text{m}$ .
Usar $f = \dfrac{c}{\lambda}$ .
Sustituir: $f = \dfrac{3 \times 10^{8}}{1 \times 10^{5}} = 3 \times 10^{3} \, \text{Hz}$ .
Resultado: $f = 3 \, \text{kHz}$ .

Verificar la frecuencia límite superior de la banda VHF si su longitud de onda es de 1 m.

Datos: $\lambda = 1 \, \text{m}$ .
$f = \dfrac{3 \times 10^{8}}{1} = 3 \times 10^{8} \, \text{Hz}$ .
Convertir: $3 \times 10^{8} \, \text{Hz} = 300 \, \text{MHz}$ .
Coincide con el límite superior de la banda VHF.

Tabla

Banda	Aplicaciones	Longitud de onda	Frecuencia
VLF	Submarinos, pulsómetros	100 km	3 kHz
LF	Onda larga, radiofaros, señal horaria	10 km	30 kHz
MF	Onda media (radio AM)	1 km	300 kHz
HF	Onda corta, radioafición	100 m	3 MHz
VHF	Radio FM, televisión	10 m	30 MHz
UHF	Televisión, GPS, bluetooth, teléfono móvil	1 m	300 MHz
SHF	Televisión por satélite, wifi	10 cm	3 GHz
EHF	Radioastronomía	1 cm a 1 mm	30 GHz a 300 GHz

Diagrama

graph LR
  A[Ondas electromagnéticas de radio] --> B[Antenas]
  B --> C[Espectro electromagnético]
  C --> D[VLF: 100 km, 3 kHz]
  C --> E[LF: 10 km, 30 kHz]
  C --> F[MF: 1 km, 300 kHz]
  C --> G[HF: 100 m, 3 MHz]
  C --> H[VHF: 10 m, 30 MHz]
  C --> I[UHF: 1 m, 300 MHz]
  C --> J[SHF: 10 cm, 3 GHz]
  C --> K[EHF: 1 cm-1 mm, 30-300 GHz]

Fórmulas y ecuaciones

c = $\lambda$ $\cdot$ f

f = $\dfrac{c}{\lambda}$

$\lambda$ = $\dfrac{c}{f}$

Glosario (6)

Onda electromagnética: Perturbación que se propaga en el espacio combinando campos eléctricos y magnéticos, sin necesidad de un medio material.
Antena: Dispositivo que emite o recibe ondas electromagnéticas.
Longitud de onda: Distancia entre dos puntos consecutivos de una onda que se encuentran en la misma fase.
Frecuencia: Número de oscilaciones de una onda por unidad de tiempo; se mide en hercios (Hz).
Ionósfera: Capa de la atmósfera con partículas cargadas que refleja las ondas de radio.
Banda de frecuencia: Intervalo del espectro electromagnético asignado a un tipo de comunicación.

Preguntas para practicar

¿Por qué las ondas de radio pueden viajar más allá del horizonte?

Porque la ionósfera refleja las ondas de radio de ciertas frecuencias, permitiendo que la señal rebote entre la atmósfera y la superficie terrestre, superando la curvatura de la Tierra.

¿Qué relación existe entre la longitud de onda y la frecuencia de una onda electromagnética?

Son inversamente proporcionales: a mayor longitud de onda, menor frecuencia, y viceversa, según la ecuación $c = \lambda f$.

Temas y conceptos clave

Aparatos tecnológicos de comunicaciónBandas del espectro electromagnéticoReflexión de ondas de radio en la ionósferaOnda electromagnéticaAntenaLongitud de ondaFrecuenciaBanda de frecuenciaIonósferaReflexión

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Figuras de la página (3)

Esquema del espectro electromagnético con iconos que representan cada banda: submarino, antena de radio, radio AM, televisión, teléfono móvil, satélite y radiotelescopio. — Figura 1 image

Fotografía de una persona sosteniendo un teléfono móvil frente a una antena de telecomunicaciones. — Figura 2 image

Ilustración de la Tierra con una antena emisora, la ionósfera y la trayectoria de las ondas de radio reflejadas hasta un receptor. — Figura 3 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es el espectro electromagnético y cómo se divide?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se calcula la frecuencia de una onda de radio a partir de su longitud de onda?

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¿Por qué las ondas de radio rebotan en la ionósfera?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Concepto de onda: longitud de onda, frecuencia y amplitud
• Velocidad de la luz
• Operaciones con potencias de diez

Siguiente tema sugerido

Aplicaciones de las ondas electromagnéticas en la vida cotidiana

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Aparatos tecnológicos de comunicación

Las ondas electromagnéticas de radio se transmiten mediante antenas,con longitudes de onda que van desde cientos de metros a aproximadamente un milimetro. El espectro electromagnético comprende distintos anchos de banda de frecuencia, como se observa en el esquema:

Las ondas de radio se usan extensamente para comunicarse. En comunicación con submarinos se usa la banda vLF, que tiene una longitud de onda de 100 km y una frecuencia de 3 kHz, o la vHF, de 10 a 1 m de longitud, con frecuencias que van de 30 a 300 MHz, como se describen en el esquema anterior. Ahora bien, cuando se envia a larga distancia, dada la forma esferica de la Tierra, la senal de radio rebota en la atmósfera, también se dice que se refleja en una parte de la atmósfera llamada ionósfera.

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