ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS: PROPIEDADES ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

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

El espectro electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a todo el rango posible de radiación electromagnética. Esto incluye las ondas de radio, los infrarrojos, la luz, los ultravioletas, los rayos X, gamma, etc.

Las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, medida en múltiplos o submúltiplos del metro (m), constituye lo que se denomina “longitud de onda”.

P.- Pico o cresta: valor máximo, de signo positivo (+), que toma la onda sinusoidal del espectro, Electromagnético, cada medio ciclo, a partir del punto “0”. Ese valor aumenta o disminuye a medida que.la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece positivamente por encima del valor "0". V.- Valle o vientre: valor máximo de signo negativo (–) que toma la onda senoidal del espectro. Electromagnético, cada medio ciclo, cuando desciende y atraviesa el punto “0”. . El valor de los valles. aumenta o disminuye a medida que la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece negativamente por, debajo del valor "0". T.- Período: tiempo en segundos que transcurre entre el paso de dos picos o dos valles por un mismo. punto. N.- Nodo: Valor "0" de la onda senoidal.

La longitud de una onda del espectro electromagnético se representa por medio de la letra griega lambda.() y su valor se puede hallar empleando la siguiente fórmula matemática:

De donde:

  = Longitud de onda en metros.
c = Velocidad de la luz en el vacío (300 000 km/seg).
f = Frecuencia de la onda en hertz (Hz).

En función de lo anterior, el espectro radioeléctrico o de Radio Frecuencia (RF) se refiere a la porción del espectro electromagnético en el cual las ondas electromagnéticas pueden generarse alimentando a una antena con corriente alterna.

La tabla a continuación presenta las bandas de RF más importantes:

Abreviatura	Nombre	Frecuencia	Algunos usos
VLF	Very Low Frequency	3-30 kHz	Loran-C
LF	Low Frequency	30-300 kHz	ADF/NDB
MF	Medium Frequency	300-3000 kHz	ADF/NDB
HF	High Frequency	3-30 MHz	COMM larga distancia
VHF	Very High Frequency	30-300 MHz	VOR, COMM ACFT
UHF	Ultra High Frequency	300-3000 MHz	DME, radar, GNSS
SHF	Super High Frequency	3-30 GHz	Radar, COMM microondas
EHF	Extremely High Frequency	30-300 GHz	Radioastronomía

Recuerde que a mayor frecuencia la longitud de onda se reduce, razón por la cual es posible encontrar también la tabla anterior en función de la longitud y clasificando el espectro en ondas kilométricas, disimétricas, milimétricas, etc.

BIBLIOGRAFIA

www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/Memwaves.html

CAMPO ELECTROMAGNETICO

Los campos electromagnéticos son una combinación de campos de fuerza eléctricos y magnéticos invisibles. Tienen lugar tanto de forma natural como debido a la actividad humana.

Los campos electromagnéticos naturales son, por ejemplo, el campo magnético estático de la tierra al que estamos continuamente expuestos, los campos eléctricos causados por cargas eléctricas presentes en las nubes, la electricidad estática que se produce cuando dos objetos se frotan entre sí o los campos eléctricos y magnéticos súbitos resultantes de los rayos.

Los campos electromagnéticos de origen humano son, por ejemplo, generados por fuentes de frecuencia extremadamente baja (FEB) tales como las líneas eléctricas, el cableado y los electrodomésticos, así como por fuentes de frecuencia más elevada, tales como las ondas de radio y de televisión o, más recientemente, de teléfonos móviles y de sus antenas.

BIBLIOGRAFIA

http://www.molwick.com/es/materia/145-fuerza-electromagnetica.html

GENERADORES (TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA EN ELÉCTRICA)

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Están basados en la ley de Faraday.

Generador eléctrico de una fase que genera una corriente eléctrica alterna (cambia periódicamente de sentido), haciendo girar un imán permanente cerca de una bobina.

Un generador es una máquina eléctrica que realiza el proceso inverso que un motor eléctrico, el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases.

BIBLIOGRAFIA

http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/es/index.html

INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Semana 7 Martes

Equipo	5.13 Interacción electromagnética.	5.14 Interacción electromagnética  entre conductores  rectilíneos.	5.15 Atracción o repulsión entre conductores con corriente.
1	La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista macroscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador. Las partículas fundamentales interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones entre partículas cargadas. La electrodinámica cuántica proporciona la descripción cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con la interacción nuclear débil según el modelo electro débil.	Un conductor rectilíneo está recorrido por una corriente eléctrica. En las proximidades del conductor se sitúa una aguja imantada paralela al conductor. Al pasar la corriente la aguja gira hasta ponerse perpendicular al conductor. Al cesar la corriente, la aguja vuelve a su posición inicial. El paso de la corriente eléctrica ejerce sobre la aguja imantada los mismos efectos de un imán .Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos.	Cada uno de los conductores  tendrá su campo magnético y la interacción entre ambos hará que aparezcan fuerzas de atracción o repulsión dependiendo del sentido en el que circulen las corrientes. Si la corriente circula en sentido contrario los conductores se repelen, por el contrario si circula en el mismo sentido se atraerían
2	Es menos poderosa que la interacción fuerte y tiene su origen en la carga eléctrica. Debido a que los átomos están formados por cargas eléctricas y a que la materia esta constituida por átomos; el estudio de la materia, la radiación y sus interacciones, se hace utilizando la interacción electromagnética	cuando por un conductor circula una corriente eléctrica, ésta creará un campo magnético en el exterior, mientras que el campo eléctrico en el exterior será prácticamente nulo al ser el conductor eléctricamente neutro -tiene tantas cargas positivas (protones) como negativas (Electrones). Si en lugar de una única carga se tiene una corriente eléctrica rectilínea de intensidad I (I=dq/dt) y de longitud L, la expresión de la fuerza sobre ella será (ley de Ampere para una corriente rectilínea)	En electricidad la atracción existe cuando las cargas eléctricas tienen signos o polaridad contraria por ejemplo una carga negativa y otra positiva. La repulsión existe cuando las cargas tienen el mismo signo o polaridad, por ejemplo dos cargas negativas se repelen, dos cargas positivas igualmente se repelen y la atracción será con la misma fuerza y magnitud de la intensidad de su campo eléctrico.
3	La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista microscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.	Una carga en movimiento en presencia de un imán experimenta una fuerza magnética Fm que desvía su trayectoria. Dado que la corriente eléctrica supone un movimiento continuado de cargas, un conductor por donde circula corriente sufrirá, por la acción de un campo magnético, el efecto conjunto de las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre las diferentes cargas móviles de su interior. Si la corriente es rectilínea y de longitud l, la expresión de la fuerza magnética toma la forma: Fm = I · B · L · sen (11.6) en donde I es la intensidad de corriente, B la intensidad de campo y el ángulo que forma la corriente con el vector campo.	Un conductor es un hilo o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica. La experimentación con conductores dispuestos paralelamente pone de manifiesto que éstos se atraen cuando las corrientes respectivas tienen el mismo sentido y se repelen cuando sus sentidos de circulación son opuestos. Además, esta fuerza magnética entre corrientes paralelas es directamente proporcional a la longitud del conductor y al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia r que las separa, dependiendo además de las características del medio.
4	La interacción electromagnética es aquella que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Macroscópicamente, suele separarse en dos tipos de interacciones: Interacción electrostática: Actúa sobre cuerpos cargados en reposo. Interacción magnética: Actúa solamente sobre cargas en movimiento. La interacción eléctrica se pone de manifiesto en todas las situaciones donde exista carga, mientras que la interacción magnética sólo se expresa cuando éstas cargas están en movimiento relativo respecto al observador.	Una carga en movimiento en presencia de un imán experimenta una fuerza magnética Fm que desvía su trayectoria. Dado que la corriente eléctrica supone un movimiento continuado de cargas, un conductor por donde circula corriente sufrirá, por la acción de un campo magnético, el efecto conjunto de las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre las diferentes cargas móviles de su interior. Si la corriente es rectilínea y de longitud l,la expresión de la fuerza magnética toma la forma: Fm = I.B.L.sen φ (11.6)	La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza.[1]
5	Una carga eléctrica  crea un campo eléctrico y una carga eléctrica en movimiento crea un campo magnético;  y la corriente eléctrica  crea lo que se denomina un campo electromagnético.  El electromagnetismo es la rama de la física que se encarga del estudio de las relaciones existentes entre las corrientes eléctricas y los fenómenos magnéticos.	Conductores: son materiales que permiten el paso de electricidad (cargas) a través de ellos. Se caracterizan porque contienen cargas que pueden moverse libremente en el material (cargas libres).	La experimentación con conductores dispuestos paralelamente pone de manifiesto que éstos se atraen cuando las corrientes respectivas tienen el mismo sentido y se repelen cuando sus sentidos de circulación son opuestos. Además, esta fuerza magnética entre corrientes paralelas es directamente proporcional a la longitud del conductor y al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia r que las separa, dependiendo además de las características del medio.
6	La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista macroscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.		Los fenómenos magnéticos no solo se producen en los imanes naturales, las cargas eléctricas en movimiento también originan a su alrededor un campo magnético, es decir, se comportan como un imán. La corriente eléctrica es un conjunto de cargas en movimiento y por lo tanto será capaz de producir estos fenómenos, en este hecho se basa la construcción de los electroimanes .

Interacción electromagnética  sobre una varilla.

Cada equipo determinara la velocidad de la varilla al cambiar el campo magnético. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm

Graficar Campo magnético, velocidad de la varilla.

Equipo	Campo magnético en Gauss	Velocidad de la varilla m/seg.
1	50	5.8 (m/s)
2	100	8.1 (m/s)
3	200	11.6 (m/s)
4	300	14.1 (m/s)
5	400	16.3 (m/s)
6	500	19.8(m/s)