Interacción electromagnética
La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Macroscópicamente y fijado un observador suele separarse en dos tipos de interacciones:
Interacción electrostática: Actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador.
Interacción magnética: 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 electrodébil.
Un Campo electromagnético es un campo físico, de tipo tensorial, que afecta a partículas con carga eléctrica.
Fijado un sistema de referencia podemos descomponer convencionalmente el campo electromagnético en una parte eléctrica y en una parte magnética. Sin embargo, un observador en movimiento relativo respecto a ese sistema referencia medirá efectos eléctricos y magnéticos diferentes, lo cual ilustra la relatividad de lo que llamamos parte eléctrica y parte magnética del campo electromagnético. Como consecuencia de lo anterior tenemos que ni el "vector" campo eléctrico ni el "vector" de inducción magnética se comportan genuinamente como magnitudes físicas de tipo vectorial, sino que juntos constituyen un tensor para el que sí existen leyes de transformación físicamente esperables.
Tensor campo electromagnético
En electrodinámica clásica y sobre todo en teoría de la relatividad el campo electromagnético se representa por un tensor 2-covariante y antisimétrico, cuyas componentes son las componentes de lo que en cada sistema de referencia se reflejan como parte eléctrica y parte magnética del campo:
Fuerza de Lorentz
La fuerza de Lorentz puede escribirse de forma mucho más sencilla gracias al tensor de campo electromagnético que en su escritura vectorial clásica:
Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones de Maxwell también toman formas muy sencillas en términos del tensor de campo electromagnético:
Donde las magnitudes Jα es el cuadrivector de corriente que viene dado por:
La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes y perpendiculares entre sí, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. En el siglo XIX se pensaba que existía una sustancia indetectable llamada éter que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de las ondas electromagnéticas. El estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un subcampo del electromagnetismo.
Maxwell desarrolló unas ecuaciones, actualmente denominadas ecuaciones de Maxwell, de las que se desprende que un campo eléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético y, recíprocamente, la variación temporal del campo magnético genera un campo eléctrico. Se puede visualizar la radiación electromagnética como dos campos que se generan mutuamente, por eso no necesitan ningún medio material para propagarse. Las ecuaciones de Maxwell también predicen la velocidad de propagación en el vacío (que se representa c, por la velocidad de la luz, con un valor de 299.792 km/s), y su dirección de propagación (perpendicular a las oscilaciones del campo eléctrico y magnético que, a su vez, son perpendiculares entre sí).
Dualidad onda-corpúsculo
Artículo principal: Dualidad onda corpúsculo
Dependiendo del fenómeno estudiado, la radiación electromagnética se puede considerar no como una serie de ondas sino como un chorro de partículas, llamadas fotones. Esta dualidad onda-corpúsculo hace que cada fotón tenga una energía proporcional a la frecuencia de la onda asociada, dada por la relación de Planck: donde E es la energía del fotón, h es la constante de Planck y ν es la frecuencia de la onda.
Así mismo, considerando la radiación electromagnética como onda, la longitud de onda λ y la frecuencia de oscilación ν están relacionadas por una constante, la velocidad de la luz en el medio (c en el vacío):
A mayor longitud de onda menor frecuencia (y menor energía según la relación de Plank).
Espectro electromagnético
Artículo principal: Espectro electromagnético
Atendiendo a su longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres, y varía desde los energéticos rayos gamma (con una longitud de onda del orden de picómetros) hasta las ondas de radio (longitudes de onda del orden de kilómetros), pasando por la luz visible (cuya longitud de onda está en el rango de las décimas de micrómetro). El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina el espectro electromagnético.
La luz visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al color violeta (aproximadamente 400 nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente al color rojo (aproximadamente 700 nm).
En telecomunicaciones se clasifican las ondas mediante un convenio internacional de frecuencias en función del empleo al que están destinadas:
Clasificación de las ondas en telecomunicaciones Sigla Rango Denominación Empleo
VLF 10 kHz a 30 kHz Muy baja frecuencia Radio gran alcance
LF 30 kHz a 300 kHz Baja frecuencia Radio, navegación
MF 300 kHz a 3 MHz Frecuencia media Radio de onda media
HF 3 MHz a 30 MHz Alta frecuencia Radio de onda corta
VHF 30 MHz a 300 MHz Muy alta frecuencia TV, radio
UHF 300 MHz a 3 GHz Ultra alta frecuencia TV, radar
SHF 3 GHz a 30 GHz Super alta frecuecia Radar
EHF 30 GHz a 300 GHz Extra alta frecuencia Radar
Fenómenos asociados a la radiación electromagnética
Interacción entre radiación electromagnética y conductores
Cuando un alambre o cualquier objeto conductor, tal como una antena, conduce corriente alterna, la radiación electromagnética se propaga en la misma frecuencia que la corriente.
De forma similar, cuando una radiación electromagnética incide en un conductor eléctrico, hace que los electrones de su superficie oscilen, generándose de esta forma una corriente alterna cuya frecuencia es la misma que la de la radiación incidente. Este efecto se usa en las antenas, que pueden actuar como emisores o receptores de radiación electromagnética.
Estudios mediante análisis del espectro electromagnético
Se puede obtener mucha información acerca de las propiedades físicas de un objeto a través del estudio de su espectro electromagnético, ya sea por la luz emitida (radiación del cuerpo negro) o absorbida por él. Esto es la espectroscopia y se usa ampliamente en astrofísica.
Por ejemplo, los átomos de hidrógeno tienen una frecuencia natural de oscilación, por lo que emiten ondas de radio, las cuales tiene una longitud de onda de 21,12 cm.
Radiación no ionizante y radiación ionizante
Cuando la frecuencia es inferior a la frecuencia de la radiación ultravioleta, los fotones no tienen suficiente energía para romper enlaces atómicos. Se dice entonces que la radiación es radiación no ionizante.
A partir de los ultravioleta, vienen los Rayos X y los Rayos gamma, muy energéticos y capaces de romper moléculas. Dicha radiación se denomina radiación ionizante.
Penetración de la radiación electromagnética
La radiación electromagnética reacciona de manera desigual en función de su frecuencia y del material con el que entra en contacto.
El nivel de penetración de la radiación electromagnética es inversamente proporcional a su frecuencia. Cuando la radiación electromagnética es de baja frecuencia, atraviesa limpiamente las barreras a su paso. Cuando la radiación electromagnética es de alta frecuencia reacciona más con los materiales que tiene a su paso.
En función de la frecuencia, las ondas electromagnéticas pueden no atravesar medios conductores. Esta es la razón por la cual las transmisiones de radio no funcionan bajo el mar y los teléfonos móviles se queden sin cobertura dentro de una caja de metal. Sin embargo, como la energía ni se crea ni se destruye, sino que se transforma, cuando una onda electromagnética choca con un conductor pueden suceder dos cosas. La primera es que se transformen en calor: este efecto tiene aplicación en los hornos de microondas. La segunda es que se reflejen en la superficie del conductor (como en un espejo).
Refracción
La velocidad de propagación de la radiación electromagnética en el vacío es c. La teoría electromagnética establece que:
siendo ε0 y μ0 las permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética del vacío respectivamente.
En un medio material la permitividad eléctrica ε tiene un valor diferente a ε0. Lo mismo ocurre con la permeabilidad magnética ν y, por tanto, la velocidad de la luz en ese medio v será diferente a c. La velocidad de propagación de la luz en medios diferentes al vacío es siempre ligeramente inferior a c.
Cuando la luz cambia de medio experimenta una desviación que depende del ángulo con que incide en la superficie que separa ambos medios. Se habla, entonces, de ángulo incidente y ángulo de transmisión. Este fenómeno, denominado refracción, es claramente apreciable en la desviación de los haces de luz que inciden en el agua. La velocidad de la luz en un medio se puede calcular a partir de su permeabilidad magnética y de su permitividad de la siguiente manera:
Dispersión
Dispersión de la luz blanca en un prisma.La permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética de un medio diferente del vacío dependen, además de la naturaleza del medio, de la longitud de onda de la radiación. De esto se desprende que la velocidad de propagación de la radiación electromagnética en un medio depende también de la longitud de onda de dicha radiación. Por tanto, se puede afirmar que la desviación de un rayo de luz al cambiar de medio será diferente para cada color (para cada longitud de onda). El ejemplo más claro es el de un haz de luz blanca que se "descompone" en colores al pasar por un prisma. La luz blanca es realmente la suma de haces de luz de distintas longitudes de onda, que son desviadas de manera diferente. Este fenómeno se llama dispersión. Es el causante de la aberración cromática, el halo de colores que se puede apreciar alrededor de los objetos al observarlos con instrumentos que utilizan lentes como prismáticos o telescopios.
Electrodinámica cuántica
La electrodinámica cuántica (QED) es la teoría cuántica del campo electromagnético. QED describe todos los fenómenos que implican las partículas eléctricamente cargadas que obran recíprocamente por medio de la fuerza electromagnética y se la ha llamado "la joya de la física" por su predicción extremadamente exacta de cantidades como el momento magnético anómalo del electrón y el muon, y el salto de Lamb en el nivel de energía del hidrógeno. Matemáticamente, QED tiene la estructura de una teoría de gauge abeliana con U(1) el grupo de gauge. El campo de gauge que media la interacción entre campos de spin-1/2 con carga es el campo electromagnético.
Físicamente, esto se traduce al marco de partículas cargadas (y de su antipartículas) que interactúan por el intercambio de fotones. Estas interacciones se pueden describir pictóricamente con diagramas de Feynman, y QED fue históricamente la teoría a la cual los diagramas de Feynman se aplicaron primero.
QED fue la primer teoría cuántica del campo en la cual las dificultades para construir una descripción completa de campos y de creación y aniquilación de partículas cuánticas, fueron resueltas satisfactoriamente.
Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger y Richard Feynman recibieron los premios Nobel de Física de 1965 por su desarrollo, sus contribuciones que implicaban una prescripción covariante y gauge invariante para el cálculo de cantidades observables. La técnica matemática de Feynman, basada en sus diagramas, parecía inicialmente muy diferente del enfoque teórico de campos, basado en operadores de Schwinger y Tomonaga, pero fue más adelante demostrado como equivalente. El procedimiento de renormalización para dar sentido a algunas de las predicciones infinitas de la teoría cuántica del campo también encontró su primera puesta en práctica acertada en electrodinámica cuántica.
El lagrangiano de QED para la interacción del electrón y el positrón a través del fotón s es y su adjunto de Dirac son los campos que representan partículas de carga eléctrica, específicamente el electrón y los campos del positrón representados como espinor de Dirac.
La parte del lagrangiano conteniendo el tensor de campo electromagnético describe la evolución libre del campo electromagnético, mientras que la ecuación de Dirac con la derivada covariante de gauge describe la evolución libre de los campos del electrón y del positrón así como su interacción con el campo electromagnético.
2006-11-11 20:18:46
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answer #1
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answered by nitzahom 5
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HOLA la respuesta es... Definitivamente estas siendo el plato de segunda mesa... es muy cómodo decir para nosotras las mujeres decir que tenemos la relación perfecta, pero es obvio que si te sigue buscando es por que falta algo en su matrimonio... En definitiva puede ser que adore al marido, pero le falta atención y ahí es donde entras tu, si estas interesado/enamorado aun de ella, te recomiendo que te alejes y por mucho que te ruegue no regreses, dile que afronte las cosas con su marido y te deje ser feliz a ti... o que se divorcie... pero definitivamente si le esta haciendo esto a el, claro que lo volverá a hacer... así que piensa muy bien antes de continuar con una relación así... en que los lastimados/ o perjudicados resultaran el marido y tu... Por estar con alguien como ella, que no sabe ni lo que quiere... y es tan egoísta como para tratar de tener a ambos. Muchisima suerte...
2016-12-17 08:36:49
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answer #2
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answered by yakel 4
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Fuerza magnética
Cuando un conductor eléctrico por el que pasa una corriente eléctrica está sometido a un campo magnético, se observa sobre él una fuerza que es perpendicular a la corriente que circula y al propio campo magnético, como se ve sobre la figura
La fórmula que permite calcular la fuerza que aparece es la siguiente
Se trata de un producto vectorial que da como resultado otro vector perpendicular a la corriente y al campo magnético como se ve en la figura. entra a la pagina para ver la figura
http://roble.cnice.mecd.es/~jsaa0039/cucabot/felectromagnetica-intro.html
La segunda fuerza fundamental es la electromagnética. En 1860 el físico escocés James Clerk Maxwell demostró que las fuerzas electrostáticas y las fuerzas magnéticas, que se creía eran de distinto origen, no eran sino dos manifestaciones distintas de un nuevo campo de fuerza que denominó electromagnético y cuya causa creadora es la carga eléctrica. La fuerza electrostática había sido observada desde el comienzo de los estudios sobre la electricidad, y tal como se describe en la Ley de Coulomb es de tipo atractivo si las cargas en juego son de distinto signo, y de tipo repulsivo (es decir, las cargas se repelen) si las cargas en juego tienen el mismo signo. Faraday había observado ya que la electricidad que circulaba por un conductor producía un campo magnético. Maxwell demostró que si la carga creadora del campo eléctrico está en movimiento, y no estática, la fuerza descrita por la Ley de Coulomb está acompañada de una fuerza de tipo magnético, como la creada por un imán.
La fuerza electromagnética juegan un papel fundamental en muchos procesos cotidianos. Es la responsable de las reacciones químicas, que se producen debido a cambios en la distribución de carga de átomos o moléculas, pero también de fenómenos como el rozamiento, la cohesión de un tejido, la formación de disoluciones o la electricidad. Su magnitud es trillones de veces mayor que la de la fuerza gravitatoria.
2006-11-11 14:51:01
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answer #6
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answered by aquarios 5
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