Ondas Electromagnéticas

Ondas Electromagnéticas (OEM)

Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: “el campo electromagnético”. Las ondas electromagnéticas se puede observar para comprenderlas mejor mediante el espectro electromagnético el cual fue inventado por Heinrich Rudolf Hertz quien siguiendo la misma línea de ideas de Maxwell (ya que uso la cuarta ecuación que es la ley de Faraday o ley de inducción electromagnética obteniendo la constante de la velocidad de la luz); realizo él mismo en su laboratorio un emisor y un receptor de ondas. Asimismo descubrió también el efecto fotoeléctrico (que fue explicado más adelante por Albert Einstein) cuando notó que un objeto cargado pierde su carga más fácilmente al ser iluminado por la luz ultravioleta, descubriendo también las ondas electromagnéticas planas las cuales siguen una sola dirección a lo largo del espacio.

Una onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Fueron demostradas en las ecuaciones de Maxwell.

Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones, que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en las ecuaciones resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: “el campo electromagnético”. Las ecuaciones de maxwell son: La ley de Gausss explica la relación entre el flujo del campo eléctrico y una superficie cerrada, este fluido eléctrico no transporta materia, pero ayuda a analizar la cantidad de campo eléctrico ( ) que pasa por una superficie. Matemáticamente se expresa así: donde ( ) es la permitividad eléctrica en el vacío. En cuanto a la Ley de Gauss para el magnetismo indica que las líneas de los campos magnéticos deben ser cerradas, esto expresa la inexistencia del monopolo magnético. Matemáticamente expresada así: esta ecuación sólo funciona si la integral está definida en una superficie cerrada. La tercera ecuación Ley de Faraday-Lenz también llamada ley de Faraday nos habla sobre la inducción electromagnética, que origina una fuerza electromotriz en un campo magnético. Pero también es llamada Ley de Faraday-Lenz en honor a Heinrich Lenz pues el signo menos proviene de la Ley de Lenz o también conocida como Ley de Faraday-Henry, debido a que Joseph Henry descubrió esta inducción de manera separada a Faraday pero casi simultáneamente. Lo primero que se debe introducir es la fuerza electromotriz ( ), si tenemos un campo magnético variable con el tiempo, una fuerza electromotriz es inducida en cualquier circuito eléctrico : , pero ademas de existir la fuerza electromotriz tambien esta la prescencia de un campo electrico con lo que finalmente la expresion de la Ley de Faraday matematicamente se expresa así: . Como ultima ecuacion de Maxwell tenemos la Ley de Ampére generalizada y que explica la circulación de un campo magnético a lo largo de una curva cerrada C siendo igual a la densidad de corriente sobre la superficie cerrada de la curva y que matemáticamente se expresa de la siguiente forma: ; pero cuando esta relación se la considera con campos que sí varían a través del tiempo llega a cálculos erróneos, como el de violar la conservación de la carga; pero Maxwell corrigió esta ecuación para lograr adaptarla a campos no estacionarios y posteriormente pudo ser comprobada experimentalmente. Maxwell reformuló esta ley así: siendo esta la cuarta ecuación de Maxwell la relación correspondiente a la ley de Ampére, además confirma que un campo eléctrico que varía con el

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