Medios de transmisión y fibra óptica

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>Con una relación señal‑ruido (S/N) constante, la capacidad máxima de transmisión está limitada por el ancho de banda del canal.</li> <li>Según el teorema de Shannon‑Hartley, la tasa de bits máxima crece linealmente con el ancho de banda.</li> <li>Por lo tanto, duplicar el ancho de banda duplica la velocidad máxima posible, siempre que S/N no cambie.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>“Ancho = Ancho, Velocidad = Velocidad”</em> – si el ancho de banda sube, la velocidad sube en la misma proporción.</li> <li>Consejo: Visualiza el ancho de banda como una autopista; más carriles (mayor ancho) permiten que más coches (bits) pasen al mismo tiempo.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>El cable UTP categoría 5e está diseñado para soportar redes Gigabit Ethernet.</li> <li>Su especificación indica una velocidad máxima de 1000 Mbps (1 Gbps).</li> <li>El ancho de banda asociado a esta velocidad es de 100 MHz, pero la pregunta pide la velocidad en Mbps.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “5e → 5 = 5 × 200 = 1000 Mbps, la “e” suena a “extra” velocidad.”</li> <li>Consejo: Asocia la categoría 5e con “Gigabit” (1 Gbps = 1000 Mbps) para no confundirla con el ancho de banda en MHz.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>La atenuación en un cable metálico depende de sus propiedades eléctricas internas.</li> <li>El parámetro que representa esas pérdidas es la resistencia distribuida r₀ del cable.</li> <li>Factores como el aislamiento plástico o la longitud del conector no influyen directamente en la atenuación.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “R esiste A tenuar” – la **R**esistencia distribuida (r₀) es la que **A**tenúa la señal.</li> <li>Consejo: Cuando pienses en pérdida de señal, visualiza la resistencia como “fricción” eléctrica que disipa energía.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>La atenuación se expresa en decibelios (dB) por kilómetro.</li> <li>Una reducción a la mitad de la potencia corresponde a una pérdida de 3 dB.</li> <li>Distancia necesaria = pérdida deseada (3 dB) ÷ atenuación por km (0,5 dB/km) = 6 km.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “3 dB = mitad, divide 3 por la atenuación para obtener km”.</li> <li>Consejo: Cuando la atenuación es 0,5 dB/km, cada 2 km pierdes 1 dB; para 3 dB necesitas 3 × 2 km = 6 km.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>El modo monomodo permite anchos de banda muy altos, típicamente alrededor de 20 GHz.</li> <li>En fibras monomodo la luz viaja en un solo camino, lo que reduce la dispersión y aumenta la capacidad de transmisión.</li> <li>Este modo es sensible a pérdidas en las conexiones (acoplado, alineación), lo que produce una fuerte atenuación en los empalmes.</li> <li>Los modos multimodo (índice escalonado o gradual) tienen menor ancho de banda y menor atenuación en conexiones, pero no alcanzan los 20 GHz.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>“Mono = Mucho ancho, pero Muy delicado al conectar”</em> (Mono → alto ancho, Muy → alta atenuación en empalmes).</li> <li>Consejo: Visualiza una carretera de un solo carril (monomodo) que permite autos muy rápidos (alto ancho de banda) pero donde cualquier bache (conexión) ralentiza mucho el tráfico.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>El LED como transductor óptico tiene una velocidad de respuesta limitada.</li> <li>Esta limitación está dada por el tiempo que tarda un portador a recombinarse y emitir fotón (tiempo de recombinación radiante).</li> <li>Mientras más corto sea ese tiempo, mayor será la frecuencia de modulación posible.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>R</em>ápido <em>R</em>ecombina → <em>R</em>ecombination Time controla la <em>R</em>ate (frecuencia).</li> <li>Consejo: Piensa en el LED como una lámpara que necesita "apagarse y encenderse" entre cada pulso; el tiempo que tarda en apagarse (recombinar) es lo que determina cuán rápido puedes parpadear.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>En enlaces por microondas la línea de vista debe ser clara entre antenas.</li> <li>La distancia máxima práctica se estima con la raíz cuadrada de la altura de la torre.</li> <li>Multiplicar la raíz cuadrada por 10 (≈ √h × 10) da la distancia en kilómetros cuando h está en metros.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “Raíz y diez, la distancia se ve.”</li> <li>Consejo: Si la torre mide 100 m, √100 = 10; 10 × 10 = 100 km de separación máxima.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>La fibra óptica transmite luz, no electricidad.</li> <li>Al no usar señales eléctricas, no sufre interferencias de campos electromagnéticos externos.</li> <li>Esta inmunidad permite comunicaciones más fiables y con menos errores.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “Luz = sin ruido” (la luz viaja sin “ruido” electromagnético).</li> <li>Consejo: Piensa en una fibra como un tubo de vidrio que solo deja pasar luz, mientras que los cables de cobre son “cables habladores” que pueden escuchar el entorno.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>FDDI es una red de área local de alta velocidad basada en fibra óptica.</li> <li>Utiliza un método de acceso controlado llamado “paso de testigo” o token passing.</li> <li>El token circula por el anillo y solo el nodo que lo posee puede transmitir, evitando colisiones.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “FDDI → Fijo + Token = Controlado”.</li> <li>Consejo: Imagina un “pase de pelota” en un círculo; solo quien tiene la pelota (token) habla.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>El cable coaxial grueso (thicknet) soporta hasta 500 m de longitud.</li> <li>Se utilizó tradicionalmente como backbone en topologías de red BUS.</li> <li>Es más robusto y tiene mayor impedancia que el cable delgado (thinnet).</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>“THICK = largo y fuerte”</em> – thicknet = largas distancias.</li> <li>Consejo: Cuando pienses en una red BUS con un “espinazo” principal, imagina un cable “gordo” que lleva todo el peso.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>La reflexión total interna ocurre cuando el ángulo de incidencia supera el ángulo crítico.</li> <li>El ángulo crítico se calcula con sen(θc) = n₂ / n₁, donde n₁ es el índice del núcleo y n₂ el del revestimiento.</li> <li>Esta condición depende del índice de refracción, no de la longitud de onda ni del tamaño físico del núcleo.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “Ángulo crítico, razón de índices” (θc ↔ n₂/n₁).</li> <li>Consejo: Piensa en la luz “rebotando” como una pelota que solo rebota cuando la superficie es más “dura” (mayor índice) que el medio interior.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>En fibras multimodo de índice gradual, el perfil de índice reduce la diferencia de tiempos entre modos.</li> <li>El principal limitante del ancho de banda en estas fibras es la dispersión cromática.</li> <li>Al minimizar la dispersión cromática se logra transmitir más datos sin que los pulsos se ensanchen.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “CROMA‑tiza la señal: menos colores, más ancho de banda”.</li> <li>Consejo: piensa en la fibra como un prisma; si se controla la “coloración” (cromática), los pulsos llegan más nítidos.</li> </ul>

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<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>10Base2 usa cable coaxial fino (RG-58) y tiene limitaciones de señal.</li> <li>La longitud máxima recomendada para un solo segmento es de 185 metros.</li> <li>Superar esa distancia degrada la calidad y puede causar colisiones.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “1‑8‑5, la regla de la señal viva”.</li> <li>Consejo: imagina una regla de 185 cm (casi 2 m) y piensa que el cable no debe ser más largo que 100  veces esa regla.</li> </ul>

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<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>El tiempo de recombinación radiante determina la rapidez con la que los portadores pueden volver a su estado fundamental.</li> <li>Un tiempo de recombinación corto permite frecuencias de modulación más altas; si es largo, la frecuencia se limita a algunos GHz.</li> <li>Este parámetro es independiente de la potencia, la longitud de onda o el área del chip.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>“Re‑combina‑rápido, alta‑frecuencia”</em> – si el LED “recombina” rápido, la frecuencia sube.</li> <li>Consejo: Piensa en el LED como una puerta que se cierra y abre (recombina). Cuanto más rápido se abra/cierre, más “clics” por segundo (GHz) puede generar.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>En fibra óptica, la pérdida de energía que varía con la longitud de onda se llama atenuación.</li> <li>La atenuación depende de la absorción y dispersión de la luz en el material de la fibra.</li> <li>Otros fenómenos (reflexión total interna, dispersión modal o del perfil) no son responsables de la pérdida dependiente de la longitud de onda.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>Atenuación = “A” de “Alfa” (α), la constante que mide la pérdida por longitud de onda.</em></li> <li>Consejo: Cuando escuches “pérdida de energía que cambia con la longitud de onda”, piensa en la letra α que siempre aparece en la ecuación de atenuación.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>La relación λ·f = c vincula longitud de onda (λ), frecuencia (f) y velocidad de la luz (c).</li> <li>En el Sistema Internacional, la velocidad de la luz en el vacío es 3 × 10⁸ metros por segundo.</li> <li>Esta constante se usa siempre con el mismo valor en ecuaciones de ondas electromagnéticas.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “c = 3‑8‑c” (c de velocidad, 3 y 8 recuerdan 3×10⁸).</li> <li>Consejo: Piensa en la “c” de “casa” y en la “c” de “cósmico”; ambos son gigantes, como 300 millones de metros por segundo.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>FDDI (Fiber Distributed Data Interface) usa dos anillos físicos.</li> <li>Los anillos son primario y secundario, funcionando de forma redundante.</li> <li>Si un anillo falla, el tráfico se redirige al otro, garantizando alta fiabilidad.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “FDDI = Dos Anillos, Doble Defensa”.</li> <li>Consejo: Imagina una pista de carreras de dos carriles; si uno se bloquea, el coche pasa al otro sin detenerse.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>El núcleo de la fibra monomodo tiene un diámetro muy pequeño, del orden de la longitud de onda de la luz.</li> <li>Este tamaño reduce la propagación de modos múltiples, permitiendo que solo un modo de luz viaje.</li> <li>Por eso la fibra monomodo se usa en enlaces de larga distancia y alta capacidad.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “Mono‑modo = Modo ÚNICO, como una sola pista de carrera, y la pista (núcleo) es tan estrecha como la luz (longitud de onda).”</li> <li>Consejo: Si el enunciado menciona “diámetro comparable a la longitud de onda”, piensa en “muy delgado → monomodo”.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>En una fibra multimodo, la luz viaja por varios modos simultáneamente.</li> <li>Cada modo sigue una trayectoria distinta dentro del núcleo.</li> <li>Las diferentes longitudes de camino hacen que los pulsos lleguen en momentos distintos, generando dispersión modal.</li> <li>Esta dispersión se debe a la superposición de los modos, no a absorción ni a reflexión parcial.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>“Modos, Trayectorias, Tiempo”</em> – MTT: los modos toman rutas diferentes y llegan en tiempos diferentes.</li> <li>Consejo: Imagina la fibra como una autopista con varios carriles; los autos (modos) toman rutas más cortas o más largas y llegan en momentos distintos, creando “atasco” de señal.</li> </ul>

Explicación

<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>Frecuencias > 100 MHz pertenecen al rango de microondas y ondas de radio de alta frecuencia.</li> <li>En este rango la propagación se comporta como línea recta (propagación en espacio libre).</li> <li>La señal puede ser dirigida y enfocada en haces estrechos mediante antenas direccionales.</li> <li>Los efectos de difracción e ionosfera son mucho menores que a frecuencias más bajas.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: “<strong>H</strong>az <strong>E</strong>n <strong>L</strong>ínea – <strong>H</strong>igh <strong>F</strong>requency” (HELH‑HF).</li> <li>Consejo: Imagina una linterna láser (alta frecuencia) que produce un haz recto y estrecho; a bajas frecuencias sería como una linterna de luz difusa.</li> </ul>

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<strong>Resumen de puntos clave</strong> <ul> <li>Los cables UTP tienen baja atenuación, lo que reduce la pérdida de señal a lo largo de la distancia.</li> <li>Su diseño de pares trenzados minimiza la interferencia electromagnética (EMI) y la diafonía.</li> <li>Estas propiedades permiten transmitir datos sin necesidad de amplificadores hasta 110 m.</li> </ul> <strong>Cómo recordarlo</strong> <ul> <li>Mnemotécnico: <em>“Baja Atenuación, Buena Interferencia” (BABI) permite llegar a 110 m sin amplificar.</em></li> <li>Consejo: Visualiza el cable como una carretera lisa (baja atenuación) con barreras de árboles (trenzado) que bloquean el ruido externo.</li> </ul>