maxwell y electromagnetismo

7/17/2019 Maxwell y Electromagnetismo

http://slidepdf.com/reader/full/maxwell-y-electromagnetismo-568c76d21090b 1/23

Introducción a la teoría

electromagnética

Espectroelectromagnético

Ecuaciones de Maxwell



TeoríaElectromagnétic

a de Maxwell

Maxwell creía que todo el espacioestaba lleno de una sustanciaelectromagnética invisible, unaespecie de éter, por el que seexpandían las fuerzas. Loimaginaba como las celdillas de un

panal de abejas, por su interiordiscurría la energía. !ntrodujo laidea de campos de energía. Lacausa de todo magnetismo era unmovimiento de carga eléctrica.



Maxwell se dio cuenta deque un campo eléctricono solo puede serproducido por una cargaeléctrica, sino también

por un campo magnéticovariable. "ensandoinversamente, loscampos magnéticospodían ser producidospor campos eléctricosvariables no solo porcorrientes eléctricas.

Teoría Electromagnética de Maxwell



Predicciones de Maxwell

• La existencia deondaselectromagnéticasque se propagan ala velocidad de laluz.

• Las ondas

electromagnéticasson emitidas porcargas eléctricasaceleradas.



Espectro Electromagnético

#onjunto de ondas electromagnéticas que seencuentran ordenados de acuerdo a sulongitud de onda $%& frecuencias .



aracterísticas !ndasElectromagnéticas

• Estas ondas no necesitan un mediomaterial para propagarse.

•

'lgunas de este tipo son la luz visible, lasondas de radio, las de televisi(n las detelefonía.

• )odas se propagan en el vacío a una

velocidad constante mu alta, pero noin*nita $+. -ms&.



Par"metrosde las !ndasElectromagné

ticas

/ La amplitud

/ 0elocidad depropagaci(n

/ Longitud deonda

/ "eriodo/ 1recuencia



#mplitud $#% Longitud de onda $&%

/ Es el valor de la m2ximaperturbaci(n que alcanzaun elemento respecto desu posici(n de equilibrio.

• Es la distancia entre doscrestas consecutivas, enotras palabras describelo larga que es la onda



Periodo $T% 'recuencia $v%

/ Es la distancia entre doscrestas consecutivas, enotras palabras describe lolarga que es la onda

/ Es la cantidad de ciclos de lase3al que se completan en unsegundo.

/La unidad de medida de lafrecuencia es el 4ertz $4z&.

/5n 4ertz es igual a un ciclo



(elocidad de Propagación

"ara las ondaselectromagnéticas lavelocidad de propagaci(nen el vaci( se consideraconstante serepresenta por 6c7 $c8+,-ms&



Tipos de !ndas Electromagnéticas

•

!ndas de radio

• Microondas

• !ndasin)rarro*as

•

Luz visi+le• !ndas ultravioletas

• ,a-os

• ,a-os gamma



9ndas de

:adio

Las ondas de radio suelenser utilizadas medianteantenas del tama3oapropiado $seg;n elprincipio de resonancia&,con longitudes de onda enlos límites de cientos demetros a

aproximadamente unmilímetro. <e usan para latransmisi(n de datos, através de la modulaci(n.La televisi(n, los teléfonosm(viles, las resonanciasmagnéticas, o las redesinal2mbricas de radio=a*cionados, son algunosusos populares de lasondas de radio.



Microondas

La frecuencia super alta $<41& la frecuencia extremadamentealta $E41& de las microondas sonlas siguientes en la escala defrecuencia. Las microondas sonondas los su*cientemente cortas

como para emplear guías deondas met2licas tubulares dedi2metro razonable. La energíade microondas se produce contubos -listr(n tubos

magnetr(n, con diodos deestado s(lido como losdispositivos >unn e !M"')). Lasmicroondas son absorbidas porla moléculas que tienen unmomento dipolar en líquidos.



9ndas !nfrarrojasLas ondas infrarrojas est2n enla mitad inferior del rango de

frecuencias del espectro EM,entre las microondas la luzvisible. El tama3o de las ondasinfrarroja va desde unos pocosmilímetros ?asta longitudesmicrosc(picas. Los raos

infrarrojos de maorfrecuencia producen calor eincluen a la radiaci(n emitidapor el fuego, el sol otrosobjetos que producen calor.

Los raos infrarrojos defrecuencia m2s corta noproducen muc?o calor seusan en controles remotos tecnologías de imagen.



Luz 0isible

Las ondas de luz visibleson radiaci(n quepuedes ver con el ojodesnudo. Las distintasfrecuencias de luzvisibles son percibidaspor las personas comolos colores del arco iris.Las frecuencias vandesde las m2s

peque3as, percibidascomo rojo, ?asta las m2saltas, que se detectancomo tonos violeta.



9ndas 5ltravioletas

:adiaci(n cua longitud de ondaes m2s corta que el extremovioleta del espectro visible. 'l sermu energética, la radiaci(nultravioleta puede romperenlaces químicos, ?aciendo a las

moléculas excepcionalmentereactivas o ioniz2ndolas, lo quecambia su comportamiento. Lasquemaduras solares, por ejemplo,est2n causadas por los efectosperjudiciales de la radiaci(n 50

en las células de la piel, puedencausar incluso c2ncer de piel si laradiaci(n da3a las moléculas de'@A complejas en las células $laradiaci(n 50 es un mut2geno&.



:aos x

Los raos B son ondas demuc?a energía con longitudesde onda de entre ,+ +nan(metros, no muc?o m2sgrandes que un 2tomo. Los

raos B son emitidos porfuentes a temperaturas mualtas como la corona solar, queest2 muc?o m2s caliente quela super*cie del sol. Lasfuentes naturales de raos Bincluen fen(menos c(smicosde enorme energía como losp;lsares, las supernovas losagujeros negros.



:aos >amma

Los raos gamma son las ondasEM de maor frecuencia, sonemitidos s(lo por los objetosc(smicos m2s energéticoscomo los p;lsares, las estrellas

de neutrones, las supernovas los agujeros negros. Lasfuentes terrestres incluen losrel2mpagos, las explosionesnucleares la *si(n radiactiva.

Los raos gamma puedendestruir las células vivas, perola atm(sfera terrestre absorbecualquier radiaci(n gamma quealcanza al planeta.



Ecuaciones de Maxwell

<on cuatro lasecuaciones deMaxwell oecuaciones delcampoelectromagnético

que representan deforma matem2ticalas lees de#oulomb, Ciot

<avart, 'mpere



/0 ecuación1 Le- de 2ausspara el campo eléctrico.

@escribe el Dujo delvector intensidad decampo E a través deuna super*cie.

"ermite describirc(mo las líneas decampo se dirigen?acia las cargasnegativas o salen delas positivas. <ufundamentoexperimental es lale de #oulomb.



30 ecuación1 Le- de 2ausspara el campo magnético.

@escribe el Dujo delvector inducci(nmagnética a través deuna super*cie

cerrada. #orrespondea la evidenciaexperimental de quelas líneas del campomagnético no

divergen ni convergenen ning;n punto delespacio, es decir, noexisten polosmagnéticos aislados.



40 ecuación1 Le- de 'arada-56enr-.

Es la generaci(n deun campo eléctricopor un campomagnético variable.<u fundamentoexperimental es el

fen(meno de lainducci(n magnética.



70ecuación1 Le- de #mp9re5Maxwell.

Establece la relaci(ncuantitativa entre elcampo magnético las corrientes que lo

producen. Maxwellla ampli( de modoque recogieratambién la

producci(n delcampo magnéticopor un campoeléctrico variable.

maxwell y electromagnetismo

Documents