Ondas Electromagneticas Ppt Terminado
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ONDASELECTROMAGNETICAS
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• Es una perturbación de alguna propiedad de un medio, quese propaga a través del espacio transportando energía
• El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como
aire, agua, un trozo de metal o el vacío.
¿ QUÉ ES UNA ONDA?
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¿Qué parámetros definen una onda?LONGITUD DE ONDA !
A"#LITUD A!
Es el $a%or má&imo que adquiere una variable en un fenómenooscilatorio
A
'(E)UEN)IA !
Número de repeticiones de cualquier fenómeno o
suceso periódico en una unidad de tiempo#E(IODO T!
Es el tiempo empleado por cada partícula en una oscilacióncompleta.
Entonces: ν = ! "
Distan*ia entre dos puntos cu#o estado demovimiento es idéntico, como por e$emplo crestaso valles ad#acentes.
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Frecuencia.png
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%onsiste en la propagación de una doble vibración: de
un campo eléctrico &E' # de un campo magnético &('.Estas ) vibraciones est*n en fase, tienen direccionesperpendiculares, # se propagan en el vacío a unavelocidad de +. -m!s según una direcciónperpendicular a los planos de vibración.
ONDAS ELECTROMAGNETICAS
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c velocidad de la luz
λ longitud de onda
Τ período
ν frecuencia
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Maxwell demostró, a partir de sus ecuaciones
matemáticas, que la luz es una ondaelectromagnética que consiste en oscilaciones del
campo electromagnético. Estableciendo, la
naturaleza ondulatoria de la luz, tal como lopensaba Huygens y en contra de la opinión de
Newton
Maxwell planteo que las ondas
electromagnéticas son generadas por
cargas oscilantes y estaban compuestas
por campos eléctricos y camposmagnéticos ariables con el tiempo
!oda carga acelerada radia onda electromagnética
http://www.monografias.com/Matematicas/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/Matematicas/index.shtml
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Fundamento teórico
Ley de Faraday-Henry: Un
campo magnético B variable origina un campo
eléctrico variable E.
Ley de Ampere-Maxwell:
Un campo eléctricoE
variable origina un campomagnético B..
E
B
Campo " creciente
B
E
Campo E creciente
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Teoría de Maxwell Teoría de Maxwell
La teoría electromagnética dearrollada !orLa teoría electromagnética dearrollada !or "ame Maxwell #$%&$'$%()* e +aa en c,atro "ame Maxwell #$%&$'$%()* e +aa en c,atroconce!to-conce!to-
La teoría electromagnética dearrollada !orLa teoría electromagnética dearrollada !or "ame Maxwell #$%&$'$%()* e +aa en c,atro "ame Maxwell #$%&$'$%()* e +aa en c,atroconce!to-conce!to-
$. Lo cam!o eléctrico E comien/an en
carga !oiti0a 1 terminan en carganegati0a 1 e !,ede ,ar la le1 de2o,lom+ !ara encontrar el cam!o E 1 la3,er/a o+re ,na carga dada.
$. Lo cam!o eléctrico E comien/an en
carga !oiti0a 1 terminan en carganegati0a 1 e !,ede ,ar la le1 de2o,lom+ !ara encontrar el cam!o E 1 la3,er/a o+re ,na carga dada.
+ -qq11 qq22
!"q E
r πε =
!"q E
r πε =
F qE = F qE =
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4. La línea de cam!o magnético Φ no
comien/an o terminan5 m6 +ienconiten de la/o com!letamentecerrado.
4. La línea de cam!o magnético Φ no
comien/an o terminan5 m6 +ienconiten de la/o com!letamentecerrado.
!. =∇ B
LE7 DE 8AUSS 9A:A 2AM9OELE2T:;2O
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&. Un cam!o magnético 0aria+le ∆< ind,ce,na 3em 1 !or tanto ,n cam!o eléctrico E
#le1 de =arada1*.
&. Un cam!o magnético 0aria+le ∆< ind,ce,na 3em 1 !or tanto ,n cam!o eléctrico E
#le1 de =arada1*.
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>. La carga en mo0imiento #o ,nacorriente eléctrica* ind,cen ,n cam!o
magnético . La carga en mo0imiento #o ,nacorriente eléctrica* ind,cen ,n cam!o
magnético
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E"E:2;2;OS :ESUELTOS
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Energía de Ondas Electromagnéticas
La energía electromagnética es la cantidad de energía
almacenada en una regin del espacio !ue podemos atri"uir
a la presencia de un campo electromagnético# $ !ue se
e%presar& en 'uncin de las intensidades del campo
magnético $ campo eléctrico
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La intensidad o cantidad de energía por unidad de &rea $ unidad de tiempo
!ue transmite una onda electromagnética es igual a(
)ormulas
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* + ,#,-./01-2 34s 5 +la 'recuencia de la radiacin
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La intensidad al n6mero de 'otones por unidad de &rea $ de tiempo por la
energía de uno de ellos(
I+n7TS 8 5
La potencia es igual al n6mero de 'otones por unidad de tiempo por la
energía de uno de ellos
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#ato $La 5elocidad de la lu9 en el 5acío es -:/0; m7s4 Constante de
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Energía transportada por OEM
Las OEM, como todas las ondas, transporta energía y por lo tantopueden transferir energía a objetos situados en su trayectoria. Larapidez de flujo de energía en una OEM se describe mediante el vector de Poynting, dado por
La magnitud del vector de Poynting, representa la potencia porunidad de área, de tal forma ue sus unidades son !"m #. Para el
caso de una onda plana, se tiene ue$
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Energía transportada por OEMEn ocasiones, mas ue la potencia por unidad de área, dada por el vector de Poynting, aduiere inter%s el conocer la llamada intensidadde onda I &ue es el promedio temporal de S'.
Esta intensidad de onda está dada por
max max
prom
!
% &' $
= =
µ
max max
prom
!
% #' $
= =
µ
max
!
%'
c=
µ
max
!
c&'
=
µ
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LA IRRADIACIÓN DE LA ONDA
Definida como la energía que por unidad de tiempo pasa a través de la
unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la
onda. La energía que pasa a través de la superficie A, en un tiempo t,
será la contenida en el volumen de un cilindro de base A y de altura ct,
es decir:
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ubstituyendo el valor del campo eléctrico, se obtiene:
!i"ado el punto del espacio en la superficie considerada, se puede observar
que la irradiancia oscila a #$. iendo la frecuencia de las ondas de lu% del
orden de &'&( )%, es obvio que sólo el promedio temporal de la irradiancia
podrá ser medido por un detector y no su valor instantáneo. *or lo tanto, lairradiancia media de una onda e+m viene dad a por:
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%ntensidad$ Energía !ue por unidad tiempo $ super'iciereci"e una super'icie# perpendicular a la direccin de
propagacin# alcan9ada>iluminada? por una onda
La intensidad de una onda electromagnética es
proporcional al cuadrado de la amplitud del campoeléctrico >o magnético? de la onda4
%rradiación o iluminación energética &%' $ es la energía
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Se denomina e!ectro electromagnético a la ditri+,ci@nenergética del con,nto de la onda electromagnética.
La onda electromagnética c,+ren ,n rango de3rec,encia #o de longit,d de onda* m,1 grande5 B,e 0an
de $C&
/ corre!ondiente a la onda larga ata made $C44 / de la radiaci@n 8amma.Se relacionan en la ig,iente ec,acione-
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(recuencias s)per ba*as( son a!uellas !ue se encuentran en el
inter5alo de -0 a -00 89
(recuencias ultra ba*as( son a!uellas en el inter5alo de -00 a -000 894
Este es el inter5alo e!ui5alente a la 'recuencia sonora normal para la
ma$or parte de la 5o9 *umana4(recuencias muy ba*as( Se pueden incluir a!uí las 'recuencias de - a
-0 =894
(recuencias medias( Est&n en el inter5alo de -00 a -000 =894 Las
ondas m&s importantes en este rango son las de radiodi'usin de AM
>@-0 a /,0@ =89?4(recuencias altas( Son a!uellas contenidas en el rango de - a -0 M894
A estas se les conoce tam"ién como onda cortaB
(recuencias ultra altas( a"arcan de -00 a -000 M89# inclu$e los
canales de tele5isin $ se usan tam"ién en ser5icios m5iles de
comunicacin en tierra4(recuencias super altas( son a!uellas entre - $ -0 G89 $ son
ampliamente utili9adas para comunicaciones 5ía satélite $ radioenlaces
terrestres4
https://es.wikipedia.org/wiki/KHzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Amplitud_Moduladahttps://es.wikipedia.org/wiki/Amplitud_Moduladahttps://es.wikipedia.org/wiki/KHz
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Una antena emite ,na onda electromagnética de3rec,encia FC G/. a* 2alc,le , longit,d de onda. +* Determine la 3rec,encia de ,na onda onora dela mima longit,d de onda. #c H & x$C% mIJ 0Sonido H &>C mI* Solución:
a* λ = KCCCm+* λonido = C5CC(m