Electromagnetismo Elelectromagnetismoes una rama de lafsicaque estudia y unifica los fenmenoselctricosymagnticosen una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados porMichael Faradayy formulados por primera vez de modo completo porJames Clerk Maxwell. La formulacin consiste en cuatroecuaciones diferencialesvectorialesque relacionan elcampo elctrico, elcampo magnticoy sus respectivas fuentes materiales (corriente elctrica,polarizacin elctricaypolarizacin magntica), conocidas comoecuaciones de Maxwell.El electromagnetismo es unateora de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan enmagnitudes fsicasvectorialesotensorialesdependientes de laposicin en el espacioy deltiempo. El electromagnetismo describe losfenmenos fsicosmacroscpicos en los cuales intervienencargas elctricasen reposo y en movimiento, usando para ellocampos elctricosymagnticosy sus efectos sobre las sustancias slidas, lquidas y gaseosas. Por ser una teora macroscpica, es decir, aplicable slo a un nmero muy grande de partculas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de stas, el electromagnetismo no describe los fenmenos atmicos y moleculares, para los que es necesario usar lamecnica cuntica.El electromagnetismo es considerado como una de las cuatrofuerzas fundamentalesdel universo actualmente conocido.http://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo

La naturaleza de las ondas electromagnticas consiste en la propiedad que tienen el campo elctrico y magntico de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo. Las ondas electromagnticas viajan en el vaco a la velocidad de la luz y transportan energa a travs del espacio. La cantidad de energa transportada por una onda electromagntica depende de su frecuencia (olongitud de onda): entre mayor su frecuencia mayor es la energa:W = h f, donde W es la energa, h es una constante (la constante de Plank) y f es la frecuencia. El plano de oscilacin del campo elctrico (rayas rojas en el diagrama superior) define la direccin de polarizacin de la onda . Se dice que una fuente de luz produce luz polarizada cuando la radiacin emitida viene con el campo elctrico alineado preferencialmente en una direccin. Ejemplos de ondas electromagnticas son: Las seales de radio y televisin Ondas de radio provenientes dela Galaxia Microondas generadas en los hornos microondas Radiacin Infraroja provenientes de cuerpos a temperatura ambienteLa luz La radiacin Ultravioleta proveniente delSol, de la cual la crema antisolar nos proteje la piel Los Rayos X usados para tomar radiografas del cuerpo humano La radiacin Gama producida pornucleos radioactivos La nica distincin entre las ondas de los ejemplos citados anteriormente es que tienen frecuencias distintas (y por lo tanto la energa que transportan es diferente)Pelcula sobre el campo elctrico deondas generadas en una antenaElelectromagnetismo, estudia los fenmenos elctricos y magnticos que se unen en una sola teora aportada por Faraday, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos elctricos y magnticos conocidas como lasecuaciones de Maxwell. Gracias a la invencin de la pila de limn, se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnticos que se originan por el paso decorriente elctricaa travs de unconductor.El Electromagnetismo, de esta manera es la parte de laFsicaque estudia loscampos electromagnticosy loscampos elctricos, sus interacciones con lamateriay, en general, laelectricidady elmagnetismoy laspartculas subatmicasque generan flujo de carga elctrica.El electromagnetismo, por ende se comprende que estudia conjuntamente los fenmenos fsicos en los cuales intervienencargas elctricasen reposo y en movimiento, as como los relativos a loscampos magnticosy a sus efectos sobre diversas sustancias slidas, lquidas y gaseosas.http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisicaII/electromagnetismo.cfm Uncampo electromagnticoes uncampo fsico, de tipotensorial, producido por aquellos elementos cargados elctricamente, que afecta a partculas con carga elctrica.Convencionalmente, dado un sistema de referencia, el campo electromagntico se divide en una "parte elctrica" y en una "parte magntica". Sin embargo, esta distincin no puede ser universal sino dependiente delobservador. As un observador en movimiento relativo respecto al sistema de referencia medir efectos elctricos y magnticos diferentes, que un observador en reposo respecto a dicho sistema. Esto ilustra la relatividad de lo que se denomina "parte elctrica" y "parte magntica" del campo electromagntico. Como consecuencia de lo anterior tenemos que ni el "vector" campo elctrico ni el "vector" de induccin magntica se comportan genuinamente como magnitudes fsicas de tipovectorial, sino que juntos constituyen untensorpara el que s existen leyes de transformacin fsicamente esperables.http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electromagn%C3%A9tico Laley de induccin electromagntica de Faraday(o simplementeley de Faraday) establece que elvoltaje inducidoen uncircuitocerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en eltiempoelflujo magnticoque atraviesa unasuperficiecualquiera con el circuito como borde:2

Dondees el campo elctrico,es el elemento infinitesimal del contornoC,es ladensidad de campo magnticoySes una superficie arbitraria, cuyo borde esC. Las direcciones del contornoCy deestn dadas por laregla de la mano derecha.Esta ley fue formulada a partir de los experimentos queMichael Faradayrealiz en1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en lageneracin de electricidad.

Laley de Lenzplantea que lastensiones inducidassern de un sentido tal que se opongan a la variacin del flujo magntico que las produjo. Esta ley es una consecuencia delprincipio de conservacin de la energa.La polaridad de una tensin inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magntico se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.El flujo de un campo magntico uniforme a travs de un circuito plano viene dado por un campo magntico generado en una tensin disponible con una circunstancia totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el campo elctrico.Cuando un voltaje es generado por unabatera, o por la fuerza magntica de acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente fuerza electromotriz ofem. La fem representa energa por unidad de carga (voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje que ocurren en un circuito, como resultado de una disipacin de energa, como por ejemplo en unaresistencia.http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday

Lasecuaciones de Maxwellson un conjunto de cuatroecuaciones(originalmente 20 ecuaciones) que describen por completo losfenmenos electromagnticos. La gran contribucin deJames Clerk Maxwellfue reunir en estas ecuaciones largos aos de resultados experimentales, debidos aCoulomb,Gauss,Ampere,Faradayy otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos elctricos y magnticos en un solo concepto: elcampo electromagntico.1

Ley de Gauss[editar]Enfsicalaley de Gauss, tambin conocida comoteorema de Gauss, establece que elflujode ciertoscamposa travs de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de dicha superficie. Dichos campos son aquellos cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La constante de proporcionalidad depende delsistema de unidadesempleado.Artculo principal:Ley de Gauss

Flujo elctricode unacargapuntual en una superficie cerrada.La ley de Gauss explica la relacin entre el flujo delcampo elctricoy una superficie cerrada. Se define comoflujo elctrico() a la cantidad defluido elctricoque atraviesa una superficie dada. Anlogo alflujode lamecnica de fluidos, este fluido elctrico no transporta materia, pero ayuda a analizar la cantidad de campo elctrico () que pasa por una superficie S.3Matemticamente se expresa como:

La ley dice que el flujo del campo elctrico a travs de una superficie cerrada es igual al cociente entre lacarga(q) o la suma de las cargas que hay en el interior de la superficie y lapermitividad elctricaen el vaco (), as:45Ley de Gauss para el campo magntico[editar]Artculos principales:Ley de GaussyMonopolo magntico.

Las lneas de campo magntico comienzan y terminan en el mismo lugar, por lo que no existe unmonopolo magntico.Experimentalmente se lleg al resultado de que loscampos magnticos, a diferencia de loselctricos, no comienzan y terminan en cargas diferentes. Esta ley primordialmente indica que laslneasde los campos magnticos deben ser cerradas. En otras palabras, se dice que sobre una superficie cerrada, sea cual sea sta, no seremos capaces de encerrar una fuente o sumidero de campo, esto expresa la inexistencia delmonopolo magntico. Al encerrar un dipolo en una superficie cerrada, no sale ni entra flujo magntico por lo tanto, el campo magntico no diverge, no sale de la superficie. Entonces la divergencia es cero6Matemticamente esto se expresa as:5

dondees la densidad deflujo magntico, tambin llamadainduccin magntica. Es claro que la divergencia sea cero porque no salen ni entran vectores de campo sino que este hace caminos cerrados. El campo no diverge, es decir la divergencia de B es nula.Su forma integral equivalente:Ley de Faraday-Lenz[editar]Artculo principal:Ley de FaradayLa ley deFaradaynos habla sobre lainduccin electromagntica, la que origina unafuerza electromotrizen uncampo magntico. Es habitual llamarla ley de Faraday-Lenz en honor aHeinrich Lenzya que el signo menos proviene de laLey de Lenz. Tambin se le llama como ley de Faraday-Henry, debido a queJoseph Henrydescubri esta induccin de manera separada a Faraday pero casi simultneamente.7Lo primero que se debe introducir es la fuerza electromotriz (), si tenemos un campo magntico variable con el tiempo, una fuerza electromotriz es inducida en cualquiercircuito elctrico; y esta fuerza es igual a menos la derivada temporal delflujo magntico, as:8,como el campo magntico es dependiente de la posicin tenemos que el flujo magntico es igual a:.Adems, el que exista fuerza electromotriz indica que existe uncampo elctricoque se representa como:

con lo que finalmente se obtiene la expresin de laley de Faraday:5

Lo que indica que un campo magntico que depende del tiempo implica la existencia de un campo elctrico, del que su circulacin por un camino arbitrario cerrado es igual a menos la derivada temporal del flujo magntico en cualquier superficie limitada por el camino cerrado.El signo negativo explica que el sentido de la corriente inducida es tal que su flujo se opone a la causa que lo produce, compensando as la variacin de flujo magntico (Ley de Lenz).La forma diferencial local de esta ecuacin es:

Es decir, elrotacionaldel campo elctrico es la derivada de la induccin magntica con respecto al tiempo.Se interpreta como sigue: si existe una variacin de campo magntico B entonces este provoca un campo elctrico E o bien la existencia de un campo magntico no estacionario en el espacio libre provoca circulaciones del vector E a lo largo de lneas cerradas. En presencia de cargas libres, como los electrones, el campo E puede desplazar las cargas y producir una corriente elctrica. Esta ecuacin relaciona los campos elctrico y magntico, y tiene otras aplicaciones prcticas cmo losmotores elctricosy losgeneradores elctricosy explica su funcionamiento. Ms precisamente, demuestra que un voltaje puede ser generado variando el flujo magntico que atraviesa una superficie dada.Ley de Ampre(Redirigido desde Ley de Ampre generalizada)

Una corriente elctrica produce un campo magntico, siguiendo la Ley de Ampre.Enfsicadelmagnetismo, laley de Ampre, modelada porAndr-Marie Ampreen 1831,1relaciona uncampo magnticoesttico con la causa que la produce, es decir, unacorriente elctrica estacionaria.James Clerk Maxwellla corrigi posteriormente y ahora es una de lasecuaciones de Maxwell, formando parte delelectromagnetismode lafsica clsica.La ley de Ampre explica, que la circulacin de la intensidad del campo magntico en un contorno cerrado es igual a la corriente que recorre en ese contorno.El campo magntico es un campo angular con forma circular, cuyas lneas encierran la corriente. La direccin del campo en un punto es tangencial al crculo que encierra la corriente.El campo magntico disminuye inversamente con la distancia al conductor.

Campo magntico

Lneas mostrando el campo magntico de un imn de barra, producidas por limaduras de hierro sobre papel.Uncampo magnticoes una descripcin matemtica de la influencia magntica de lascorrientes elctricasy de losmateriales magnticos. El campo magntico en cualquier punto est especificado por dos valores, ladirecciny lamagnitud; de tal forma que es uncampo vectorial. Especficamente, el campo magntico es unvector axial, como lo son losmomentos mecnicosy los campos rotacionales. El campo magntico es ms comnmente definido en trminos de lafuerza de Lorentzejercida en cargas elctricas.Campo magnticopuede referirse a dos separados pero muy relacionados smbolosByH.Los campos magnticos son producidos por cualquiercarga elctricaen movimiento y el momento magntico intrnseco de laspartculas elementalesasociadas con una propiedad cuntica fundamental, suespn. En larelatividad especial, campos elctricos y magnticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagntico. Las fuerzas magnticas dan informacin sobre la carga que lleva un material a travs delefecto Hall. La interaccin de los campos magnticos en dispositivos elctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina decircuitos magnticos.http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico