Download ondas electromagneticas planas

ONDAS ELECTROMAGNETICAS
PLANAS
POR: LUIS A. CASTRO
DEFINICIONES:
 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 ello podemos 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.
 Las ondas electromagnéticas se propagan
mediante una oscilación de campos eléctricos
y magnéticos. Los campos electromagnéticos
al "excitar" los electrones de nuestra retina,
nos comunican con el exterior y permiten que
nuestro cerebro "construya" el escenario del
mundo en que estamos.
Las O.E.M. son también soporte de las
telecomunicaciones y el funcionamiento
complejo del mundo actual.
TIPOS DE ONDAS
ELECTROMAGNETICAS
 Rayos Gamma (Se originan en las desintegraciones nucleares






que emiten radiación gamma. Son muy penetrantes y muy
energéticas).
Rayos X (Se producen por oscilaciones de los electrones
próximos a los núcleos).
Rayos UVA (Se producen por saltos electrónicos entre átomos y
moléculas excitados).
Luz Visible (Es la pequeña parte del espectro electromagnético a
la que es sensible el ojo humano).
Radiación Infrarroja (Es emitida por cuerpos calientes y son
debidas a vibraciones de los átomo).
Radiación Microondas (Son producidas por vibraciones de
moléculas).
Ondas de Radio (Son ondas electromagnéticas producidas por el
hombre con un circuito oscilante).
ORIGEN Y PROPAGACIÓN DE LAS
O.E.M.
 Las cargas eléctricas al ser aceleradas originan
ondas electromagnéticas.
 Una carga eléctrica acelerada crea un campo
eléctrico variable y, como explican las leyes de
Maxwell, los campos pueden abandonar la fuente
que los produce y viajar por el espacio sin soporte
material.
 Las ecuaciones de Maxwell explican esta
propagación:
En efecto, un campo eléctrico variable engendra
un campo magnético variable que, a su vez,
engendra otro eléctrico y así avanzan por el
espacio.
APLICABILIDAD DE LAS ECUACIONES
DE MAXWELL
 Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro
ecuaciones que describen por completo todos los
fenómenos electromagnéticos.
 Las ecuaciones de Maxwell constituyen un pilar básico de
la teoría electromagnética ya que por ahora se
demostraron como válidas siempre. Esto es debido a que
la teoría electromagnética siempre fue, sin saberlo, una
teoría relativista.
 De hecho, cuando se estudia desde el punto de vista
cuántico estas ecuaciones sólo deben ser revisadas para
tener en cuenta el carácter discreto de los fotones, pero
cuando tenemos gran cantidad de ellos podemos aplicar
los resultados continuos sin ningún problema.
TERCERA LEY DE MAXWELL

La variación del flujo magnético que atraviesa una superficie engendra un
campo eléctrico cuya circulación a lo largo de la curva que cierra esa
superficie viene dado por la fórmula aquí mostrada ( tercera ecuación de
Maxwell)

La tercera expresa en términos de campos magnéticos y corrientes eléctricas
el descubrimiento de Oersted (Ley de Ampère generalizada)
∇xH = J + ∂D/∂ t
En el caso específico estacionario esta relación se corresponde a la ley de
Ampère (∇xH = J). Para campos no estacionarios (los que varían a través del
tiempo), Maxwell reformuló esta ley añadiéndole el último término,
confirmando que un campo eléctrico que varía con el tiempo produce un
campo magnético.
CUARTA LEY DE MAXWELL
 La variación del flujo eléctrico que atraviesa una superficie
engendra un campo magnético cuya circulación a lo largo de
curva que cierra dicha superficie viene dado por la fórmula aquí
mostrada (cuarta ecuación de Maxwell)
 La cuarta recoge la aportación de Faraday.
∇xE = - ∂B/∂ t
Establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es
directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el
tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera
con el circuito como borde. Además demuestra que un voltaje
puede ser generado variando el flujo magnético que atraviesa
una superficie dada, esto es la base del funcionamiento de los
motores eléctricos y los generadores eléctricos.
 La carga eléctrica en movimiento crea a su
alrededor un campo electromagnético, cuyas
componentes E y B son perpendiculares . Sus
valores en cada punto y en función del tiempo
son:
E=Eosen( wt -kx)
B=Bosen( wt -kx
EJEMPLOS RESUELTOS
MUCHAS GRACIAS