Fase 1: Introducción a la Transmisión de Señales

Fase 1: Introducción a la Transmisión de Señales

• Se introduce a la transmisión de señales.
• Se cubren conceptos básicos de electricidad y carga.
• Se incluye el blindaje electromagnético y la jaula de Faraday.
• Se analizan conductores y dieléctricos.
• Se explica la memoria RAM y el almacenamiento.
• Se estudia la interacción entre campos eléctricos y magnéticos.
• Se revisan las leyes de Maxwell.
• Se discuten las propiedades de ondas y fenómenos ópticos y fibra óptica.

¿Qué es una señal?

• Una señal es una pista o indicio que proporciona información sobre un mensaje, sin conocimiento directo del mensaje.
• Un rasgo físico que identifica a una persona u objeto.
• Las señales de televisión se transmiten mediante ondas electromagnéticas.

¿Cómo me beneficia saber sobre transmisión de señales?

• Al entender los principios detrás de las señales, se pueden detectar posibles fallas en nuevas tecnologías.
• Comprender los principios ayuda a proteger los sistemas.
• Incluso las tecnologías "seguras" pueden ser vulnerables a ataques que comprometen la información.
• Se deben implementar medidas de seguridad.

Introducción

• Se presenta la introducción al tema.

Carga y Campo Eléctrico

• La electricidad es la fuente de energía en la mayoría de los mensajes actuales.
• Es importante comprender las limitaciones de la electricidad.
• La carga eléctrica es un concepto central para entender la electricidad.

Identificación de Partículas en la Materia

• Los electrones tienen carga negativa (-).
• Los protones tienen carga positiva (+).

Estructura Atómica

• Los átomos poseen una cantidad igual de protones y electrones.
• En algunos casos, también hay neutrones.
• Esta estructura resulta en una carga eléctrica neutra.
• La carga de un electrón es 1.602177 x 10⁻¹⁹ C.
• La carga de un protón es igual en magnitud pero con signo contrario.

Ley de Coulomb

• Describe la fuerza entre dos cargas puntuales.
• La fuerza se dirige a lo largo de la línea que une las cargas.
• La fórmula es F₁₂ = K (q₁q₂)/(r₁₂²) donde K es la constante de Coulomb, q₁ y q₂ son las cargas y r₁₂ es la distancia entre las cargas..
• La constante de Coulomb es 8.99 x 10⁹ Nm²/C².

Ley de la Electricidad

• Cargas de igual signo se repelen.
• Cargas de signo opuesto se atraen.
• La ecuación de la ley refleja esta relación, permitiendo que el signo de la carga cambie la dirección de la fuerza resultante.

Problema

• Se presenta un problema de aplicación de la ley de Coulomb.

Memoria RAM y Almacenamiento

• La memoria RAM es una memoria volátil usada para almacenar datos temporalmente.
• Estos datos son usados en el momento presente.
• Funciona mediante una matriz de capacitores y transistores.

Si una memoria RAM tiene 4 GB ¿Cuántos capacitores debe tener?

• Convirtiendo 4 Gigabytes a bits, se obtienen 32,000,000,000 bits.

DRAM Die & Density Trend

• Se presentan datos sobre el tamaño de chips DRAM y la densidad de memoria a través del tiempo, por diferentes fabricantes.

Blindaje Electromagnético y Jaula de Faraday

• El blindaje electromagnético se utiliza para reducir el campo electromagnético en un espacio usando barreras de metal conductor.
• Este método se usa para aislar dispositivos electrónicos de campos externos como las ondas de radio.
• El metal puede blindar por completo un campo eléctrico cuando no fluye corriente.
• El campo eléctrico dentro del metal es cero, sin importar la intensidad del campo exterior.
• La jaula de Faraday es una estructura metálica para proteger objetos del exterior del campo electromagnético.

Componentes de la Transmisión

• Se detallan componentes críticos para la transmisión de datos.
• Es importante considerar la protección contra interferencias electromagnéticas.

Conductores y Dieléctricos

• Características de materiales conductores y dieléctricos para aplicaciones eléctricas. Los conductores permiten el flujo de carga, mientras los dieléctricos no.

Resistencia Eléctrica

• Es una medida de oposición al flujo de corriente eléctrica.
• Dependiendo del tipo de corriente (alterna o directa), la densidad de flujo puede variar en la estructura del conductor

Dieléctricos

• Los dieléctricos son aislantes que se polarizan en presencia de un campo eléctrico, reduciendo el campo resultante.
• Se usan en la fabricación de componentes de comunicaciones y seguridad en redes de datos.

Otros Campos

• Se discuten campos diferentes al campo eléctrico.