Conceptos basicos de electromagnetismo

CONCEPTOS BÁSICOS DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE

FRECUENCIA

ALTA

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA Grupo de Electromagnetismo

AUTORES: Miguel Ángel Solano Vérez Juan Sáiz Ipiña

Conceptos básicos de Electromagnetismo

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INDICE
CAMPOS EN ALTA FRECUENCIA .......................................................................................... 3Introducción............................................................................................................................. 3 Inducción electromagnética ................................................................................................. 3 Campos variantes con el tiempo ........................................................................................... 5 Bajas y altas frecuencias...................................................................................................... 6 Energía de una onda electromagnética............................................................................... 8 Campo electromagnético en el espacio libre ..................................................................... 9 Zonas próxima y lejana.........................................................................................................10 Recepción y efectos de ondas electromagnéticas ..........................................................12

Dr. Juan Sáiz Ipiña & Dr. Miguel Ángel Solano Vérez

Universidad de Cantabria

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CAMPOS EN ALTA FRECUENCIA

Introducción
En la lección anterior hemos descrito de forma fenomenológica ydescriptiva los campos electromagnéticos estáticos y de baja frecuencia (ELF) que podemos decir ocupan la parte del espectro electromagnético entre 0 y 3 KHz. Además hemos definido algunos conceptos esenciales como frecuencia y longitud de onda y diferencias entre los campos de ELF y HF o RF. En esta lección describiremos de forma sencilla algunas características de los campos de RF propias deestas frecuencias.

Inducción electromagnética
Como hemos adelantado cuando se estudian campos de muy baja frecuencia o, en el límite, campos estáticos, es decir, de frecuencia nula, el campo eléctrico y el magnético están desacoplados, de forma que uno no influye en el otro. Básicamente diríamos que entre ellos no hay ninguna relación y serían cantidades físicas independientes (como la masa y lavelocidad, por ejemplo). En 1831, Michael Faraday encontró que un campo magnético podía producir una corriente en un circuito eléctrico cerrado cuando el flujo que atraviesa ese circuito variaba con el tiempo. Por flujo se entiende la cantidad de campo magnético que pasa por la superficie que encierra el circuito cerrado, tal y como indican las figuras.

Flujo magnético a través de una Se puedelograr que varíe el flujo superficie haciendo rotar el circuito

Dr. Juan Sáiz Ipiña & Dr. Miguel Ángel Solano Vérez

Universidad de Cantabria

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Al mover el imán en el sentido de la flecha varía el número de líneas de fuerza del campo magnético creado por el imán a través de la superficie imaginaria que encierra el circuito de corrienteeléctrica. En el medidor podemos detectar que un corriente circula por el circuito, es decir, que se ha inducido una diferencia de potencial por lo tanto un campo eléctrico

La relación entre la diferencia de potencial, también llamada fuerza electromotriz, inducida en el circuito y el flujo de campo magnético es

Vemf = −
donde

dΦ dt

(1)

Vemf =

∫ E ⋅ dl
s

r

r

(2) (3)

r r Φ= ∫∫ B ⋅ ds

La ecuación (1) se lee así: la fuerza electromotriz inducida en el circuito es igual a la variación con el tiempo del flujo magnético a través de la superficie que encierra el circuito cambiada de signo. A esta expresión se le llama ley de Lenz. La ecuación (2) indica que la fuerza electromotriz es la integral de línea a lo
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