Grado 11
  1. Mecánica  1.1. dinámico  1.1.1. Movimiento en una dimensión  1.1.2. Movimiento en dos y tres dimensiones  1.1.3. Desplazamiento y Distancia  1.1.4. Velocidad y rapidez  1.1.5. Aceleración y desaceleración  1.1.6. Análisis gráfico del movimiento  1.1.7. Ecuaciones del movimiento (deducciones avanzadas)  1.1.8. Caída libre y velocidad terminal  1.1.9. Movimiento de proyectiles  1.1.10. Velocidad relativa en una y dos dimensiones  1.1.11. Movimiento de un coche en un plano inclinado  1.2. Dinámica  1.2.1. Leyes del movimiento de Newton y sus aplicaciones  1.2.2. Inercia y la primera ley de Newton  1.2.3. Fuerza y tipos de fuerza  1.2.4. Fricción estática y cinética  1.2.5. Movimiento circular y aceleración centrípeta  1.2.6. Movimiento circular no uniforme  1.2.7. Peralte de carreteras y curvas  1.2.8. Momento e Impulso  1.2.9. Conservación del momento en una y dos dimensiones  1.2.10. Aplicaciones de la Tercera Ley de Newton  1.3. Trabajo, Energía y Potencia  1.3.1. Trabajo realizado por una fuerza constante y variable  1.3.2. Teorema trabajo-energía  1.3.3. Energía cinética y potencial  1.3.4. Energía potencial gravitacional y elástica  1.3.5. Conservación de la energía mecánica  1.3.6. Energía y potencia instantánea  1.3.7. Eficiencia de las máquinas  1.3.8. Trabajo realizado por fuerzas conservativas y no conservativas  1.4. Movimiento rotacional  1.4.1. Torsión y aceleración angular  1.4.2. Equilibrio rotacional  1.4.3. Momento de inercia y sus aplicaciones  1.4.4. Momento angular y su conservación  1.4.5. Energía cinética del movimiento de rodadura y rotación  1.4.6. Teorema del Eje Paralelo y Perpendicular  1.4.7. Dinámica del movimiento rotacional
  2. Fuerza gravitacional  2.1. Gravitación universal  2.1.1. La ley de gravitación universal de Newton  2.1.2. Campo gravitacional y potencial  2.1.3. Cambio en la aceleración debido a la gravedad  2.1.4. Leyes del movimiento planetario de Kepler  2.1.5. Mecánica orbital y satélites  2.1.6. Velocidad de escape y velocidad orbital  2.1.7. Ingravidez y caída libre  2.1.8. Energía potencial gravitacional y energía en órbitas  2.1.9. Agujeros negros y lente gravitacional
  3. Propiedades de la materia  3.1. Mecánica de fluidos  3.1.1. Densidad y presión en líquidos  3.1.2. La teoría de Pascal y sus aplicaciones  3.1.3. Principio de Arquímedes y Flotabilidad  3.1.4. Ecuación de Bernoulli y sus aplicaciones  3.1.5. Ecuación de continuidad y el efecto Venturi  3.1.6. Tensión superficial y capilaridad  3.1.7. Viscosidad y la Ley de Poiseuille  3.1.8. Número de Reynolds y turbulencia  3.2. Elasticidad y deformación  3.2.1. La ley de Hooke y la relación tensión-deformación  3.2.2. Módulo de elasticidad y aplicaciones  3.2.3. Deformación y límite elástico de los sólidos
  4. Física térmica  4.1. Calor y temperatura  4.1.1. Propiedades termométricas y escala de temperatura  4.1.2. Expansión térmica de sólidos, líquidos y gases  4.1.3. Sistema de transferencia de calor  4.1.4. Capacidad calorífica específica y calorimetría  4.1.5. Calor latente y cambio de fase  4.2. Teoría cinética de los gases  4.2.1. Modelo molecular de los gases  4.2.2. Explicación cinética de la temperatura  4.2.3. Ecuación de Gas Ideal y Desviaciones  4.2.4. Camino libre medio y distribución de Maxwell–Boltzmann  4.3. Leyes de la Termodinámica  4.3.1. Zeroth Law y Equilibrio Térmico  4.3.2. Primera Ley y Energía Interna  4.3.3. La Segunda Ley y la Entropía  4.3.4. Ciclo de Carnot y motores térmicos  4.3.5. Refrigeradores y bombas de calor
  5. Ondas y oscilaciones  5.1. Movimiento Armónico Simple  5.1.1. Ecuaciones del MHS  5.1.2. Energía en MAS  5.1.3. Oscilaciones amortiguadas y forzadas  5.1.4. Resonancia y aplicaciones  5.1.5. Péndulo y sistema masa-resorte  5.2. Movimiento ondulatorio  5.2.1. Tipos de ondas mecánicas  5.2.2. Movimiento ondulatorio y transporte de energía  5.2.3. Principio de Superposición y Ondas Estacionarias  5.2.4. Reflexión, Refracción y Difracción  5.2.5. Efecto Doppler en sonido y luz  5.2.6. Pulsaciones e interferencia
  6. Electricidad y Magnetismo  6.1. Electrostática  6.1.1. Carga eléctrica y conservación  6.1.2. La ley de Coulomb y sus aplicaciones  6.1.3. Campo eléctrico y flujo eléctrico  6.1.4. Potencial eléctrico y energía potencial  6.1.5. Capacitancia y energía almacenada en un condensador  6.2. Electricidad Corriente  6.2.1. La ley de Ohm y la resistencia eléctrica  6.2.2. Resistividad y dependencia de la temperatura  6.2.3. Leyes de Kirchhoff y análisis de circuitos  6.2.4. Potencia eléctrica y eficiencia  6.2.5. Combinación de resistencias  6.3. Magnetismo y electromagnetismo  6.3.1. Campos magnéticos y sus fuentes  6.3.2. Fuerza magnética sobre cargas en movimiento  6.3.3. Inducción electromagnética  6.3.4. Leyes de Faraday y Lenz  6.3.5. Inductancia y Transformador  6.3.6. Corriente alterna y sus aplicaciones
  7. Óptica  7.1. Reflexión y Refracción  7.1.1. leyes de reflexión y refracción  7.1.2. Espejos y lentes  7.1.3. Reflexión interna total y fibra óptica  7.2. Óptica de ondas  7.2.1. Interferencia y Difracción  7.2.2. Experimento de la doble rendija de Young  7.2.3. Polarización de la luz
  8. Física Moderna  8.1.1. Efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein  8.1.2. Dualidad onda-partícula  8.1.3. El principio de incertidumbre de Heisenberg  8.1.4. Efecto Compton  8.2. Física Atómica y Nuclear  8.2.1. Modelo atómico y niveles de energía  8.2.2. Desintegración radiactiva y vida media  8.2.3. Fisión y Fusión Nuclear
  9. Electrónica y Comunicación  9.1. Semiconductores  9.1.1. uniones pn y diodo  9.1.2. Transistores y compuertas lógicas  9.1.3. Circuitos Integrados y Aplicaciones  9.2. Sistemas de comunicación  9.2.1. Conceptos básicos de la comunicación analógica y digital  9.2.2. Comunicación Inalámbrica y Óptica  9.2.3. Modulación y Demodulación

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Sistemas de comunicación


En el mundo moderno, la comunicación se ha convertido en una parte esencial de nuestras vidas cotidianas. Ya sea hablando con alguien a millas de distancia o recibiendo información instantáneamente, los sistemas de comunicación desempeñan un papel vital. En esta guía completa, exploraremos los fundamentos de los sistemas de comunicación, centrándonos en conceptos simples y directos. Exploraremos las definiciones, componentes y tipos de sistemas de comunicación, incorporando ejemplos visuales y de texto.

¿Qué es el sistema circulatorio?

Un sistema de comunicación es un conjunto de dispositivos y tecnologías que facilitan la transmisión de información de un lugar a otro. En este contexto, la información puede ser voz, video, datos o texto. Su propósito principal es comunicar el mensaje de manera efectiva y precisa.

Los componentes principales de un sistema de comunicación son el transmisor, el medio de transmisión y el receptor:

Transmisor medio de transmisión Receptor

Componentes de los sistemas de comunicación

1. Transmisor

Un transmisor es un dispositivo que envía una señal o mensaje. Convierte la señal del mensaje, que puede estar en forma de sonido, imagen o datos, en una forma adecuada para la transmisión. Esto generalmente implica convertir la señal en forma eléctrica y modularla sobre una onda portadora.

Modificar mensaje convertir en señal eléctrica

2. Medio de transmisión

El medio de transmisión es el camino físico a través del cual la señal viaja desde el transmisor al receptor. Puede ser:

  • Cableado: Como cables de par trenzado o fibra óptica.
  • Inalámbrico: Como uso de ondas de radio o señales infrarrojas.
Cableado Inalámbrico Fibra Óptica

3. Receptor

El receptor es el dispositivo que captura y entiende el mensaje transmitido. Extrae la señal original de la onda portadora modulada y la convierte nuevamente en una forma comprensible por humanos o máquinas, como sonido o texto.

Desmodular Señal Convertir a formato legible por humanos

Tipos de comunicación

1. Comunicación analógica

La comunicación analógica utiliza señales continuas para transferir datos. Estas señales varían en amplitud, frecuencia o fase a lo largo del tiempo. Un ejemplo común es la transmisión de radio, donde el sonido se convierte en señales continuas para la transmisión y luego se convierte nuevamente en sonido para la recepción.

Un ejemplo de señal analógica:

Dimensiones Tiempo

2. Comunicación digital

En lugar de señales continuas, los sistemas de comunicación digital utilizan señales discretas para transferir información. Los datos se descomponen en formato binario (0 y 1) para la transmisión y luego se ensamblan de nuevo al recibirse. Esta forma es menos susceptible al ruido y la interferencia que la analógica. Un ejemplo de esto es la transferencia de datos por internet.

Un ejemplo de señal digital:

Tiempo Tiempo señal digital

Modulación y sus tipos

La modulación es una técnica utilizada por un transmisor para codificar la señal del mensaje sobre una onda portadora para asegurar que viaje eficazmente a través del medio de transmisión sin distorsión. Hay tres tipos principales de modulación:

1. Modulación de amplitud (AM)

En la modulación de amplitud, la amplitud de la onda portadora se cambia de acuerdo con la señal del mensaje mientras que la frecuencia se mantiene constante. Se usa ampliamente en la radiodifusión.

Representación matemática:

s(t) = [A + m(t)] * cos(2πf_ct)

Dónde:

  • A es la amplitud de la onda portadora.
  • m(t) es la señal del mensaje.
  • f_c es la frecuencia de la portadora.

2. Modulación de frecuencia (FM)

En la modulación de frecuencia, la frecuencia de la onda portadora varía siguiendo la señal del mensaje, manteniendo la amplitud constante. FM se utiliza para la transmisión de audio de alta calidad en radio.

Representación matemática:

s(t) = A * cos(2π(f_c + Δf * m(t)) * t)

Dónde:

  • Δf es la constante de desviación de frecuencia.

3. Modulación de fase (PM)

Con la modulación de fase, la fase de la onda portadora se cambia a partir de la señal del mensaje. Debido a su similitud con la modulación de frecuencia, se utiliza con menos frecuencia por sí sola y se emplea a menudo junto con técnicas digitales.

Representación matemática:

s(t) = A * cos(2πf_ct + k_p * m(t))

Dónde:

  • k_p es la constante de desviación de fase.

Ruido en los sistemas de comunicación

El ruido se refiere a cualquier señal no deseada que interfiere con la transmisión y puede afectar gravemente la claridad y calidad de los mensajes transmitidos. Los tipos de ruido incluyen ruido térmico, ruido de intermodulación, y fluctuación de fase, etc.

Ejemplo del efecto del ruido:

Considere tratar de escuchar una transmisión de radio cuando hay ruido estático en el fondo. Este ruido estático es una forma de ruido que hace difícil comprender claramente el mensaje que se transmite.

El papel del ancho de banda en los sistemas de comunicación

El ancho de banda se refiere al rango de frecuencias que un canal puede transmitir. Un mayor ancho de banda permite transferir más información en un período de tiempo determinado, mejorando la calidad y la velocidad del sistema de comunicación.

bajo ancho de banda alto ancho de banda

Con un mayor ancho de banda, conjuntos de datos más grandes como video en alta definición se pueden transmitir con mínima pérdida y menor latencia.

Aplicaciones de los sistemas de comunicación

1. Telecomunicaciones

Esto incluye la transmisión de datos a largas distancias, incluyendo redes telefónicas, internet y sistemas satelitales.

2. Radiodifusión

Implica la difusión de contenido de audio y video a audiencias dispersas a través de medios como radio y televisión.

3. Comunicación de datos

Se refiere al intercambio de datos entre dispositivos informáticos, que se facilita principalmente por internet, redes de área local (LAN) y redes de área amplia (WAN).

Los sistemas de comunicación son una parte integral de dispositivos modernos como teléfonos inteligentes, instrumentos de prueba, y dispositivos informáticos, asegurando conectividad e intercambio de información a escala global.

Conclusión

Los sistemas de comunicación son una parte vital de nuestra infraestructura moderna, permitiendo la transmisión fluida y eficiente de información a través de una variedad de medios, ya sea a través de medios analógicos o digitales. Comprender los componentes principales y los principios de estos sistemas nos permite apreciar su complejidad e innovaciones a medida que continúan evolucionando.


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