Maxwell

/ DIVISION DE ESTUDIOS DE LA BIODIVERSIDAD E INNOVACIÓN TECNOLOGICA / DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA

Dr. GUILLERMO HUERTA C. GONZALO GONZALEZ GUTIERREZ CODIGO: 208522774

LICENCIATURA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA Y COMPUTACION

ELECTROMAGNETISMO TEMA 4 ONDAS ELECTROMAGENTICAS 4.1.-INTRODUCCION 4.2.- CORRIENTE DESPLAZAMIENTO Y LA FORMA GENERAL DE LA LEY DE AMPERE 4.3ECUACIONES DE MAXWELL 4.4.- ECUACIONES DE MAXWELL EN EL VACÍO 4.5.- ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS PLANAS 4.6.- CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y RADIACIÓN DE PRESIÓN 4.7 .- OTROS TEMAS RELACIONADOS

9DICIEMBRE 2010

4.1.-INTRODUCCION
Una onda electromagnética es la perturbación simultánea de los campos eléctricos y magnéticos existentes en una misma región. Las ondas originadas por los campos eléctricos ymagnéticos son de carácter transversal, encontrándose en fase, pero estando las vibraciones accionadas en planos perpendiculares entre sí. Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ellopodemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Fig.1 CAMPO MAGNETICO

Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" loselectrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos.

4.2.- CORRIENTE DESPLAZAMIENTO Y LA FORMA GENERAL DE LA LEY DE AMPERE Ya se había mencionado en capítulos anteriores el uso de la ley de ampere para la explicación de los campos magnéticos producido por una corriente �� ∙ ���� = ��0 �� Ahora se mostrara queesta fórmula solo es válida si alguno de los campos eléctricos presentes son constantes en el tiempo. Aquí fue donde Maxwell reconoció dicha limitación y opto por modificar la ley de Ampere para incluir campos variables en el tiempo. De esta manera con un nuevo término conocido como: ���� ≡ ���� ������ ����

Podemos expresar la forma general de la ley de Ampere: �� ∙ ���� = ��0 (�� + ���� ) = ��0�� + ��0 ���� ������ ����

4.3.-ECUACIONES DE MAXWELL
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. El aspecto más importante del trabajo de Maxwell en el electromagnetismo es el término que introdujo en la ley de Ampère; la derivada temporal de un campo eléctrico, conocido como corriente de desplazamiento. El trabajoque Maxwell publicó en 1865, A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field, modificaba la versión de la ley de Ampère con lo que se predecía la existencia de ondas electromagnéticas propagándose, dependiendo del medio material, a la velocidad de la luz en dicho medio. De esta forma Maxwell identificó la luz como una onda electromagnética, unificando así la óptica con el Fig.2 Jame C. Maxwellelectromagnetismo. Exceptuando la modificación a la ley de Ampère, ninguna de las otras ecuaciones era original. Lo que hizo Maxwell fue reobtener dichas ecuaciones a partir de modelos mecánicos e hidrodinámicos usando su modelo de vórtices de líneas de fuerza de Faraday.

Las ecuaciones de maxwell representan las leyes de la electricidad y magnetismo: Ley de Gauss Ley de Gauss del magnetismo Ley deFaraday Ley de Ampere-Maxwell

Estas cuatro ecuaciones junto con la fuerza de Lorentz son las que explican cualquier tipo de fenómeno electromagnético. Una fortaleza de las ecuaciones de Maxwell es que permanecen invariantes en cualquier sistema de unidades, salvo de pequeñas excepciones, y que son compatibles con la relatividad especial y general.

4.4.- ECUACIONES DE MAXWELL EN EL...