OndasElectromagneticas
Páginas: 6 (1269 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2015
INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
Según se ha visto en los temas anteriores las fuentes del campo eléctrico son las cargas eléctricas,
mientras que las corrientes eléctricas originan campos magnéticos.
El estudio de los campos eléctricos y magnéticos estacionarios (no variables) puede reducirse a sólo cuatro
ecuaciones que permiten elcálculo de los campos correspondientes si se conoce la distribución de cargas o
las corrientes eléctricas.
Estas ecuaciones, no obstante, no recogen el hecho fundamental de que los campos eléctrico y magnéticos
estás relacionados, ya que, como ya se ha visto, es posible obtener corrientes eléctricas a partir de campos
magnéticos.
Ecuaciones para los campo eléctricos y magnéticos estacionarios
Ley
LeyGauss campo
eléctrico
Ley Gauss campo
magnético
Forma integral
→
S
→
q
ε0
No existen fuentes del campo magnético. No es
posible aislar los polos magnéticos (no existe el
denominado "monopolo magnético")
→
Las líneas de fuerza del campo eléctrico no son
cerradas. El campo eléctrico es conservativo.
S
→
Las cargas son las fuentes del campo eléctrico. Las
cargas interaccionan según la ley deCoulomb.
→
∫ B. dS = 0
∫ E. dl = 0
Circulación campo
eléctrico
Circulación campo
magnético. Ley de
Ampere
→
∫ E. dS =
Significado
L
→
→
∫ B. dl = µ0 I
Las líneas de fuerza del campo magnético son
cerradas. El campo magnético no es conservativo.
L
De lo estudiado podríamos concluir que las cargas eléctricas son sensibles
tanto a la interacción eléctrica como a la magnética. Además, lascorrientes
eléctricas generan campos magnéticos y los campos magnéticos variables
pueden generar corrientes eléctricas (campos eléctricos), lo que demuestra
que ambas interacciones están relacionadas. Podemos hablar de la
interacción electromagnética o campo electromagnético. La electricidad
y el magnetismo, por tanto, no son más que manifestaciones del campo
electromagnético
Fue James ClerkMaxwell quien unificó en una teoría consistente (síntesis
que muchas veces se compara con la realizada en la Mecánica por Newton
doscientos años antes) los conocimientos existentes hasta la fecha sobre
electricidad y magnetismo.
James Clerk Maxwell
(1831-1879)
Maxwell publicó sus ya famosas ecuaciones en 1865 en un trabajo titulado
A Dynamical Theory the Electromagnetic Field.
Las ecuaciones, en lapublicación original, no estaban escritas en la forma
actual y constituían un conjunto de veinte ecuaciones que fueron posteriormente reducidas a trece por el
propio Maxwell. La formulación actual se debe a Heaviside y Gibbs y data de 1885.
1
Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias
Ondas electromagnéticas
Las ecuaciones de Maxwell son compatibles con la Teoría de laRelatividad de Einstein, sin embargo dejan
de tener validez en el dominio atómico, donde la electrodinámica clásica ha de ser reemplazada por la
electrodinámica cuántica.
Ecuaciones de Maxwell para el campo electromagnético
Ley
Forma integral
→
I Ley de Maxwell.
Ley Gauss para el campo
eléctrico
S
II Ley de Maxwell.
→
Las cargas son las fuentes del campo
eléctrico. Las cargas interaccionan
según laley de Coulomb.
No existen fuentes del campo
magnético. No es posible aislar los
polos magnéticos (no existe el
denominado "monopolo magnético")
→
S
→
→
∫ E. dl = −
Ley de Faraday-Henry
q
ε0
∫ B. dS = 0
Ley Gauss para el campo
magnético
III Ley de Maxwell
→
∫ E. dS =
Significado
L
dΦ B
d
=−
dt
dt
r
→
∫ B . dS
S
IV Ley de Maxwell
Ley de Ampere-Maxwell
→
→
∫ B. dl = µ
0
I + ε0µ0
L
d
dt
r
→
∫ E . dS
Un campo magnético variable con el
tiempo implica la existencia de un
campo eléctrico también variable.
Si suprimimos el segundo sumando del
segundo miembro obtenemos la ley de
Ampere (una corriente eléctrica genera
un campo magnético).
El segundo sumando (introducido por
Maxwell) establece que un campo
eléctrico variable genera un campo
magnético también variable....
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
Según se ha visto en los temas anteriores las fuentes del campo eléctrico son las cargas eléctricas,
mientras que las corrientes eléctricas originan campos magnéticos.
El estudio de los campos eléctricos y magnéticos estacionarios (no variables) puede reducirse a sólo cuatro
ecuaciones que permiten elcálculo de los campos correspondientes si se conoce la distribución de cargas o
las corrientes eléctricas.
Estas ecuaciones, no obstante, no recogen el hecho fundamental de que los campos eléctrico y magnéticos
estás relacionados, ya que, como ya se ha visto, es posible obtener corrientes eléctricas a partir de campos
magnéticos.
Ecuaciones para los campo eléctricos y magnéticos estacionarios
Ley
LeyGauss campo
eléctrico
Ley Gauss campo
magnético
Forma integral
→
S
→
q
ε0
No existen fuentes del campo magnético. No es
posible aislar los polos magnéticos (no existe el
denominado "monopolo magnético")
→
Las líneas de fuerza del campo eléctrico no son
cerradas. El campo eléctrico es conservativo.
S
→
Las cargas son las fuentes del campo eléctrico. Las
cargas interaccionan según la ley deCoulomb.
→
∫ B. dS = 0
∫ E. dl = 0
Circulación campo
eléctrico
Circulación campo
magnético. Ley de
Ampere
→
∫ E. dS =
Significado
L
→
→
∫ B. dl = µ0 I
Las líneas de fuerza del campo magnético son
cerradas. El campo magnético no es conservativo.
L
De lo estudiado podríamos concluir que las cargas eléctricas son sensibles
tanto a la interacción eléctrica como a la magnética. Además, lascorrientes
eléctricas generan campos magnéticos y los campos magnéticos variables
pueden generar corrientes eléctricas (campos eléctricos), lo que demuestra
que ambas interacciones están relacionadas. Podemos hablar de la
interacción electromagnética o campo electromagnético. La electricidad
y el magnetismo, por tanto, no son más que manifestaciones del campo
electromagnético
Fue James ClerkMaxwell quien unificó en una teoría consistente (síntesis
que muchas veces se compara con la realizada en la Mecánica por Newton
doscientos años antes) los conocimientos existentes hasta la fecha sobre
electricidad y magnetismo.
James Clerk Maxwell
(1831-1879)
Maxwell publicó sus ya famosas ecuaciones en 1865 en un trabajo titulado
A Dynamical Theory the Electromagnetic Field.
Las ecuaciones, en lapublicación original, no estaban escritas en la forma
actual y constituían un conjunto de veinte ecuaciones que fueron posteriormente reducidas a trece por el
propio Maxwell. La formulación actual se debe a Heaviside y Gibbs y data de 1885.
1
Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias
Ondas electromagnéticas
Las ecuaciones de Maxwell son compatibles con la Teoría de laRelatividad de Einstein, sin embargo dejan
de tener validez en el dominio atómico, donde la electrodinámica clásica ha de ser reemplazada por la
electrodinámica cuántica.
Ecuaciones de Maxwell para el campo electromagnético
Ley
Forma integral
→
I Ley de Maxwell.
Ley Gauss para el campo
eléctrico
S
II Ley de Maxwell.
→
Las cargas son las fuentes del campo
eléctrico. Las cargas interaccionan
según laley de Coulomb.
No existen fuentes del campo
magnético. No es posible aislar los
polos magnéticos (no existe el
denominado "monopolo magnético")
→
S
→
→
∫ E. dl = −
Ley de Faraday-Henry
q
ε0
∫ B. dS = 0
Ley Gauss para el campo
magnético
III Ley de Maxwell
→
∫ E. dS =
Significado
L
dΦ B
d
=−
dt
dt
r
→
∫ B . dS
S
IV Ley de Maxwell
Ley de Ampere-Maxwell
→
→
∫ B. dl = µ
0
I + ε0µ0
L
d
dt
r
→
∫ E . dS
Un campo magnético variable con el
tiempo implica la existencia de un
campo eléctrico también variable.
Si suprimimos el segundo sumando del
segundo miembro obtenemos la ley de
Ampere (una corriente eléctrica genera
un campo magnético).
El segundo sumando (introducido por
Maxwell) establece que un campo
eléctrico variable genera un campo
magnético también variable....
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