Electromagnetismo

Electromagnetismo

Es la rama de la física o ingeniería eléctrica que estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos; es una de las principales fuerzas.

La materia tiene una carga eléctrica, ya sea positiva, negativa o neutra, las cargas opuestas se atraen, las iguales se repelen, cuando adquieren una carga positiva o negativa por la transferencia de electrones se forma un campo eléctrico que provoca que se muevan y formen de ésta manera un campo que transmite ondas de energía electromagnética o radiación, su intensidad es determinada por su frecuencia  y éstas a su vez conforman el espectro electromagnético, una pequeña parte de éste es visible; la mayor parte corresponde a:

Ondas de radio largas de baja frecuencia que transmiten ondas de tv y radios.

Microondas que llevan señal a teléfonos y aparatos para cocinar.

Las infrarrojas emitidas por el fuego.

Longitudinales de alta frecuencia , ultravioleta, X y gamma pueden atravesar el cuerpo, útiles para la medicina.

Electricidad: Es el movimiento de electrones entre los átomos según su carga. Su fuerza crece con la carga de las partículas y disminuye con el cuadrado de la distancia.

Magnetismo: Los electrones son como pequeños imanes que en ciertos materiales están desorientados, pero en los imanes y materiales magnéticos los imanes están ordenaos a una orientación formando un gran imán.

Espín es la propiedad que tiene los electrones para tener una orientación.

La corriente eléctrica genera un fenómeno magnético alrededor del cable. Si pasa por un cable circular se crea un campo magnético como el de un imán.

La variación del magnetismo genera la electricidad.

Un objeto altera las propiedades de su entorno, cuando otro cuerpo se acerca a éste, el espacio alterado ejerce la acción sobre el cuerpo.

Leyes de Maxwell:

Una onda electromagnética se auto sustenta en el espacio, la velocidad a la que se desplaza es cercana a  la velocidad de la luz; de este modo, la luz es una perturbación electromagnética y se propaga en forma de onda mediante el campo electromagnético, esto está explicado en las leyes de Maxwell.

En 1864 James Clerk Maxwell publica la teoría del campo electromagnético con 20 ecuaciones reducidas a 4 que describen el fenómeno electromagnético.

Consiguió inspiración de Michael Faraday, quien intuyó la existencia de un campo electromagnético: líneas de fuerza intangibles que ejercían fuerza sobre los objetos, a lo que Maxwell otorgó un sentido matemático:

Campo matemático: Una magnitud que puede tomar un valor en el espacio en ausencia de cuerpos, los campos se propagan desde la fuente hacia su entorno, la partícula es influenciada por el campo y no por la fuente del campo.

Leyes de Gauss:

Fuentes del campo eléctrico: La divergencia del campo eléctrico es igual a la carga. El flujo de campo es producido por las cargas. La cargar radiara lineas de fuerza, si se contiene en una superficie la suma de las lineas de fuerza que atraviesan la superficieserá igual a la carga dentro de ella.

Salen de forma radial

[pic 1]

• De ahí surge la ley de Coulomb: La fuerza de 2 cargas decae con el cuadrado de la distancia. 

[pic 2]

Fuente del campo magnético: La divergencia del campo magnético es cero, toda línea de fuerza vuelve y se cierra por si misma, los polos van por parejas.; nada sale, solo vuelve.

[pic 3]

Leyes de Ampère y Faraday:

Que ocurre cuando las cargas están en movimiento.

[pic 4]Ampère: Una corriente genera un campo magnético rotacional.

[pic 5]Faraday: Un campo magnético variable crea corriente en una espira: Un campo eléctrico rotacional. 

[pic 6]Corriente de desplazamiento: Ampère-maxwell: Maxwell agregó el principio de continuidad que hace que la ley no viole este principio. Las leyes de ampere y maxwell conectan el magnetismo y electricidad. 

Ecuación de onda:

Describe la propagación de una perturbación del espacio; una onda longitudinal, como la luz.

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