7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 1/20

 

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 2/20

 

Capítulo 6

Ondas

electromagnéticas

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 3/20

 

Los campos eléctricos variables producen

campos magnéticos; ecuaciones de Maxwell

Solo una parte de esto es nuevo –que un campoeléctrico variable produce un campo magnético.

La ley de Ampère relaciona el campo magnético

alrededor de una corriente con la corriente através de una superficie.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 4/20

 

Producción de ondas electromagnéticas

 Ya que un campo eléctrico variable produce

un campo magnético, y que un campo

magnético variable produce un campo

eléctrico, una vez que se crean los campossinusoidales se pueden propagar por sí 

mismos.

Estos campos en propagación se llamanondas electromagnéticas.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 5/20

 

Producción de ondas electromagnéticas

Los cambios oscilantes producirán ondas

electromagnéticas:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 6/20

 

Producción de ondas electromagnéticas

Lejos de la fuente, las ondas son planas:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 7/20

 

Producción de ondas electromagnéticas

Las ondas eléctricas y magnéticas son

perpendiculares entre sí, y en relación a ladirección de propagación.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 8/20

 

Producción de ondas electromagnéticas

Cuando Maxwell calculó la velocidad depropagación de las ondas electromagnéticas,

encontró que:

Esta es la velocidad de la luz en el vacío.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 9/20

 

La luz como una onda electromagnética y

el espectro electromagnético

Se sabe que la luz es una onda; después de

producir ondas electromagnéticas de otras

frecuencias, se supo que también eran ondas

electromagnéticas.La frecuencia de una onda electromagnética

está relacionada con su longitud de onda:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 10/20

 

La luz como una onda electromagnética y

el espectro electromagnético

Las ondas electromagnéticas pueden tener 

cualquier longitud de onda; hemos dado

diferentes nombres a las diferentes partes del

espectro de longitud de onda.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 11/20

 

Medición de la rapidez de la luz

Se sabía que la velocidad de la luz era muy alta,

aunque estudios cuidadosos de las órbitas delas lunas de Júpiter mostraban que era finita.

Una medición importante, por Michelson, usó

un espejo rotatorio:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 12/20

 

Medición de la rapidez de la luz

Al pasar los años, las mediciones se habíanhecho cada vez más precisas; actualmente la

velocidad de la luz está definida en:

Esto se usa actualmente para definir el metro.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 13/20

 

Energía en ondas EM

La energía se almacena en campos eléctricos ymagnéticos, lo que da el total de la densidad de

energía de una onda electromagnética:

Cada campo contribuye con la mitad de la

densidad de energía total.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 14/20

 

Energía en ondas EM 

Esta energía es transportada por la onda.

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 15/20

 

Energía en ondas EM

La energía transportada a través de una

unidad de área por una unidad de tiempo es

denominada intensidad:

Su valor promedio se da por:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 16/20

 

Radio y televisión; comunicación

inalámbrica

Este gráfico ilustra el proceso por el cual una

estación de radio transmite información. La

señal de audio se combina con una onda

portadora:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 17/20

 

Radio y televisión; comunicación

inalámbrica

La mezcla de señales y portadores se puederealizar de dos maneras. Primero, al usar la

señal para modificar la amplitud del portador 

(AM):

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 18/20

 

Radio y televisión; comunicación

inalámbrica

En segundo lugar, al usar la señal para

modificar la frecuencia del portador (FM):

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 19/20

 

Radio y televisión; comunicación

inalámbrica

Por el lado del receptor, se recibe la onda, sedemodula, amplifica y envía a un parlante:

7/31/2019 Cap6 Ondas electromagneticas

http://slidepdf.com/reader/full/cap6-ondas-electromagneticas 20/20

 

Radio y televisión; comunicación

inalámbrica

La antena receptora se baña con las ondas demuchas frecuencias; se usa un sintonizador 

para seleccionar la onda deseada: