FISICA III MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO
Lista de componentes
Capacitores:
C1: 0.1 µF. cerámico
C2: 10 µF. electrolítico
C3: 1 µF. electrolítico
Resistores:
R1: 100KΩ
R2: 180KΩ Potenciómetro
R3, R4, R5: 470Ω
R6: 22KΩ
Semiconductores
IC1: LM555
IC2: CD4017B
D1 a D6: 1N4148
LED1: Led color verde
LED2: Led coloramarillo
LED3: Led color rojo
Otros
S1: interruptor de 1 polo una posición(el que aquí se muestra es de 1 polo 2 posiciones)
B1: batería de 9 voltios o una fuente regulada de 9 voltios
1 clip para la batería de 9 voltios.
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
INTRODUCCIÓN
Las ondas electromagnéticas (OEM) están presentes en diferentes fenómenos que observamos a diario. Los rayos del Sol, lasondas de radio y TV, los rayos X y los rayos láser son ejemplos de ondas electromagnéticas. Las OEM tienen una presencia importante en nuestras vidas.
Una onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio, y sus aspectos teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que admiten las ecuaciones de Maxwell.
A diferencia de lasondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse
James Clerk Maxwell fue el primero en hacer la observación teórica de que un campo electromagnético variable admite una solución cuya ecuación de movimiento se corresponde a la de una onda. Eso sugería que el campo electromagnético era susceptible de propagarse en forma de ondas, tanto en un mediomaterial como en el vacío. Esta última posibilidad de propagación en el vacío suscitó ciertas dudas en su momento, ya que la idea de que una onda se propagara de forma auto sostenida en el vacío resultaba extraña. Además las ecuaciones de Maxwell sugerían que la velocidad de propagación en el vacío era constante, para todos los observadores. Eso llevo a interpretar la velocidad de propagación constantede las ondas electromagnéticas como la velocidad a la que se propagaban las ondas respecto a un supuesto éter inmóvil que sería un medio material muy sutil que invadiría todo el universo. Sin embargo, el famoso experimento de Michelson y Morley descartó la existencia del éter y quedó inexplicado hasta que Albert Einstein daría con la solución para la constancia de la velocidad de la luz en suteoría especial de la relatividad.
Por otro lado los primeros experimentos para detectar físicamente las ondas electromagnéticas fueron llevados a cabo por Heinrich Hertz en 1888, gracias a que fue el primero en construir un aparato que emitía y detectaba ondas electromagnéticas VHF y UHF.
PRINCIPIO DE LAS OEM
Se tiene una espira conductora en un campo magnético B uniforme pero variable en eltiempo. Supongamos que la magnitud del campo aumenta, entonces, según las leyes de Faraday y Lenz, en la espira habrá una fem inducida y, ya que la espira es conductora, también habrá una corriente inducida en el sentido horario.
a) b)
La fem implica la existencia de un campo eléctrico E a lo largodel conductor. Además el sentido de la corriente es el sentido de las líneas de fuerza del campo eléctrico. Entonces las líneas de fuerza del campo E estarán dispuestas como se muestra en la figura b.
Se comprueba que si la espira es no conductora, no hay corriente inducida pero sí hay fuerza electromotriz inducida y, por ende, campo eléctrico. Por tanto, la existencia del campo eléctrico nodepende del tipo de material de la espira.
Ya que la existencia del campo eléctrico no depende del material de la espira sino solamente del campo magnético, entonces si no hubiese espira, existiría igualmente el campo eléctrico E en dicho espacio.
Ley de Faraday – Henry:
“Un campo B variable en el tiempo genera un campo E”
Ley de Ampere-Maxwell:
“Un...
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