Curso de electricidad 9

LECCION 9
TEORIA: LECCION Nº 9

Las Ondas
Electromagnéticas
En este mismo tomo estudiamos el comportamiento de los circuitos
RC y RL, analizando de qué modo las variaciones de corriente y de
tensión ocurren en función del tiempo. En los montajes prácticos,
que acompañan el curso en la misma edición, vimos inclusive aplicaciones en temporizadores y osciladores de tales circuitos. Los
osciladores,en especial, son importantes en la electrónica, pues
pueden producir "ondas electromagnéticas", que, irradiadas por
el espacio, recorren grandes distancias y así posibilitan la comunicación vía radio. En esta lección veremos qué son las ondas de radio u ondas electromagnéticas, y de qué modo se comportan, para
que en las lecciones siguientes, al proseguir con el análisis de los
circuitos,entendamos cómo se las puede producir.
Coordinación: Horacio D. Vallejo
as ondas electromagnéticas fueron previstas antes de ser descubiertas. En verdad, las ecuaciones de Maxwell que describían
los campos magnéticos preveían
también la existencia de radiaciones, de la misma naturaleza que la
luz, y que se propagaban en el espacio con una velocidad de 300.000
kilómetros por segundo.
Las ecuaciones deMaxwell fueron presentadas en 1865, pero solamente en 1887 Hertz consiguió
comprobar la existencia de "ondas
electromagnéticas" según las ya pre-

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vistas y las produjo en su laboratorio.
En esta lección, no nos preocuparemos tanto del aspecto histórico
del descubrimiento, como del estudio de su naturaleza, pero también
añadiremos algunos datos importantes del pasado relacionados con lainvestigación y su utilización.
La naturaleza de las
ondas electromagnéticas
En las lecciones anteriores distinguimos muy bien dos especies

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de "influencias" de naturaleza eléctrica. Vimos que una carga eléctrica,
o un cuerpo cargado, es responsable por una perturbación en el espacio que lo rodea y que denominamos "campo eléctrico", como
muestra la figura 1.
Vimos que podríamos representar esta "influencia;por medio de líneas imaginarias, denominadas líneas de fuerza. (El uso de las líneas
de fuerza fue propuesto por Faraday).
Las líneas de fuerza realmente
no existen, pero pueden ayudar a

LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS
evaluar el comportamiento
de la "influencia" de la carga
en el espacio. La influencia
es mayor en los puntos en
que las líneas son más concentradas.
Del mismo modo, estudiamos otrotipo de influen1
cia causado por cargas en
movimiento, o sea, por las
corrientes eléctricas, que difería mucho del campo eléctrico, y que fue denominado
"campo magnético".
También representábamos
el campo magnético por medio de líneas de fuerza pero
de una forma bien diferente: 2
las líneas eran concéntricas,
envolviendo la trayectoria de las
cargas (figura 2).
El tipo de influencia para los
doscampos también se diferencia:
el campo eléctrico actúa sobre cualquier cuerpo cargado, atraen o repelen conforme a la polaridad,
mientras que el campo magnético
actúa sobre determinados materiales, independientemente de su carga, atraen (materiales ferrosos) o repelen (materiales diamagnéticos).
¿Qué ocurriría con una carga
eléctrica que, al mismo tiempo, pudiera producir un campo eléctrico y
uncampo magnético?
Para explicar este fenómeno importante, vamos a imaginar una carga eléctrica que pueda entrar en vibración alrededor de un punto, o
sea que pueda "oscilar" como
muestra la figura 3.
Partiendo entonces de una posición inicial en que la misma se encuentre detenida, sólo existe campo
eléctrico a su alrededor, como
muestra la figura 4.
El campo magnético es nulo,
pues la carga seencuentra en repo-

so. El campo eléctrico, a su
vez, es máximo.
A medida que la carga se
desplaza hacia la posición
central, el campo eléctrico se
reduce, mientras que el campo magnético aumenta. En el
medio de la trayectoria, cuando la velocidad es máxima,
el campo magnético también
es máximo, mientras que el
campo eléctrico se reduce a
cero (mínimo, figura 5).
En dirección al otro extremo
de la...