F3 LC 01

Asignatura:
Docente:

Física III
Pablo E. Naranjo Muñoz

Lectura Complementaria No.
Unidad:

01
I

A continuación abordaremos la tarea de describir más o menos unificadamente los
fenómenos electromagnéticos y deducir la óptica del electromagnetismo. Así, en los
fenómenos electromagnéticos sus ingredientes masivos, para no llamarlos materiales, son
las partículas cargadas eléctricamente; enmovimiento, tales partículas dan lugar a
corrientes eléctricas. Las cargas, por sí solas, dan lugar a campos eléctricos; en movimiento
generan también campos magnéticos; los ingredientes no masivos, no por eso inmateriales,
son los campos eléctrico y magnético. Lo más grandioso de la noción de campo es esto: un
campo magnético cambiante en el tiempo genera un campo eléctrico; un campo eléctricocambiante en el tiempo genera uno magnético. Pero los campos generados son también
cambiantes, por lo que el proceso de autogeneración continúa indefinidamente… y se
propaga en el espacio: eso son las ondas electromagnéticas.
La idea de describir la interacción entre cargas y corrientes en términos de campo se
atribuye a Faraday. Esa idea fue muy afortunada; en definitiva, rebasó ampliamente lafenomenología que en su tiempo abarcaban estos fenómenos. Lo que empezó siendo una
descripción gráfica de las fuerzas entre cargas y corrientes, un artificio matemático, se
volvió un ente material, el campo electromagnético, con energía y momentum.
En principio, la importancia de los campos radica en la posibilidad de describir
matemáticamente la fuerza que experimenta un objeto que posee carga y tiene masa,
por ende describir su trayectoria recurriendo a la segunda ley de Newton
; la
expresión correspondiente se denomina fuerza de Lorentz:
(

)

Es decir, una carga (supuestamente puntual) que se mueve con velocidad experimenta
una fuerza total que es la suma de dos términos: uno que depende solo del campo eléctrico,
otro que depende del campo magnético pero también de la velocidad, en la formaque
establece el denominado producto vectorial.
Resulta así fácil visualizar una descripción, en términos de campos, de la fuerza que una
carga puntual puede hacer sobre otra colocada a cierta distancia y de la fuerza que un
pequeño imán o un circuito de corriente puede hacer sobre otro imán u otro circuito
diminuto cercano, o simplemente sobre un carga en movimiento; en el primer caso se
hablará deun campo eléctrico; en el segundo, de un campo magnético.
Así, los campos fueron tomando una realidad física a medida que el concepto se aprovechó
para avanzar, por ejemplo, el campo eléctrico de una carga puntual se representa por una
serie de líneas que emergen del punto donde se asume que ella está localizada,
supuestamente en reposo: las líneas cruzarán isotrópicamente (distribuidasuniformemente en todas las direcciones) la superficie de cualquier esfera imaginaria con
centro en donde está la carga; estarán dirigidas hacia afuera si la carga es positiva, hacia
adentro en caso contrario.
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El campo eléctrico del sistema físico conformado por dos cargas iguales y opuestas
separadas por una pequeña distancia es el siguiente paso. Una realización de ese sistema se
da en muchasmoléculas, las denominadas polares, entre ellas la de H2O; dipolo eléctrico es
precisamente el nombre para este sistema. Una corriente a través de un anillo o espira
circular da lugar al sistema físico conocido como dipolo magnético.
Una carga eléctrica neta se denomina técnicamente monopolo eléctrico, NO existe
monopolo magnético, o mejor, no ha podido determinarse su existencia. Históricamente, el
estudiodel campo magnético se hizo con imanes (cuyo campo magnético es similar al de un
conjunto de espiras circulares), lo que oscureció el concepto mismo, particularmente con la
introducción de polos magnéticos.
Se suele introducir el término momento de dipolo, eléctrico o magnético según el caso, para
caracterizar una propiedad intrínseca del dipolo mismo. A nivel atómico, el dipolo eléctrico
se...