Vector Pointing

La siguiente investigación tratará el tema de polarización, la potencia y el vector poityng, así como la relación que tienen con el electromagnetismo, su significado, su función, y en específico la importancia que tiene el vector poityng en el funcionamiento de las ondas electromagnéticas.

Las radiaciones electromagnéticas no son más que dos ondas vectoriales acopladas mutuamente, una representa la onda del campo magnético B(r,t) y la otra la onda del campo eléctrico E(r,t), estas se encuentran en función del tiempo t y en posición de r y se encuentran relacionados por medio de las ecuaciones de Maxwell:

Polarización

Las ondas electromagnéticas son transversales y la vibración de estas es perpendicular a su dirección de propagación. Entonces en una onda electromagnética plana que se propaga en dirección del eje X, el campo eléctrico será perpendicular al igual que el campo magnético. En cambio si su onda se mantiene paralela a una line fija se dice que está polarizada linealmente.

Se dice que onda esta polarizada circularmente cuando el vector E mantiene su modulo fijo, mientras que su dirección gira en el espacio con una frecuencia angular (ω) constante. Una onda polarizada elípticamente es similar a una onda polarizada circularmente solo que en cada punto los componentes Ey y Ez del vector del campo eléctrico E tienen amplitudes diferentes.

Vector poynting

El vector poynting es un vector cuyo modulo respresenta intensidad instantánea de energía electromagnética que fluye a través de una unidad de area superficial perpendicular a la dirección de propagación de la onda y cuya dirección es la propagación de la onda electromagnética. El vector poynting puede definirse como el producto vectorial y cuyo modulo nos da la intensidad de onda.

Para entender que es el vector poynting es necesario recordar las ecuaciones de Maxwell que fueron mencionadas en el principio, que expresan las fuentes de los campos rotacionales y por otra parte expresa la fuerza magnetomotriz. Que es llamada también como la ley puntual de ampere modificada, y se expresa:

J= ∇ × H – ε ∂E/∂t

Donde se expresa la relación entre densidades de corriente, la cual si se multiplica por el campo eléctrico tendr,a una relación de potencias por unidad de volumen:

E *J = E * (∇× − H) – E (ε ∂E/ ∂t)

Dado que la fuerza magnética, no realiza trabajo sobre las cargas tenemos que

W = ʃ Fe dl = ʃ qE dl

El trabajo por unidad de tiempo y por unidad de volume llamado “w” será:

∂/∂t (∂W/∂V) = ∂/∂t ( ʃ ∂q/∂V E dl) = ∂/∂t (ʃ ρ E dl) = ρE ∂l/∂t = E (ρv) = E*j

E*j

Notese que aquí P= ∂q/∂V se le ha llamado a la cantidad de carga que lleva la onda por unidad de volumen de espacio en que se prepaga la misma, como la densidad

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