Como generar una onda electromagnetica

Cómo se producen las ondas electromagnéticas

Podemos entender bien las ondas electromagnéticas (EM) si consideramos cómo se producen. Siempre que varía una corriente, varían los campos eléctricos y magnéticos asociados, desplazándose desde la fuente como ondas. Quizás la situación más fácil de visualizar es una corriente variable en un cable recto largo, producida por un generador de corriente alterna en su centro, como se ilustra en [enlace].

Este largo cable recto gris con un generador de corriente alterna en su centro se convierte en una antena de emisión de ondas electromagnéticas. Aquí se muestran las distribuciones de carga en cuatro momentos diferentes. El campo eléctrico (EE tamaño 12{E} {}) se propaga lejos de la antena a la velocidad de la luz, formando parte de una onda electromagnética.

El campo eléctrico (EE size 12{E} {}) que se muestra rodeando el cable es producido por la distribución de carga en el cable. Tanto el EE tamaño 12{E} {} y la distribución de la carga varían a medida que cambia la corriente. El campo cambiante se propaga hacia fuera a la velocidad de la luz.

Existe un campo magnético asociado (BB size 12{B} {}) que también se propaga hacia el exterior (véase [enlace]). Los campos eléctrico y magnético están estrechamente relacionados y se propagan como una onda electromagnética. Esto es lo que ocurre en las antenas de radiodifusión, como las de las emisoras de radio y televisión.

Momento onda electromagnética

Podemos comprender bien las ondas electromagnéticas (EM) si consideramos cómo se producen. Cada vez que varía una corriente, varían los campos eléctricos y magnéticos asociados, desplazándose desde la fuente como ondas. Quizás la situación más fácil de visualizar sea una corriente variable en un cable recto largo, producida por un generador de corriente alterna en su centro, como se ilustra en la Figura 1.

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Figura 1. Un cable largo y recto de color gris con un generador de corriente alterna en su centro. Este largo cable recto gris con un generador de corriente alterna en su centro se convierte en una antena de emisión de ondas electromagnéticas. Aquí se muestran las distribuciones de carga en cuatro momentos diferentes. El campo eléctrico (E) se propaga lejos de la antena a la velocidad de la luz, formando parte de una onda electromagnética.

El campo eléctrico (E) que se muestra rodeando el hilo es producido por la distribución de carga en el hilo. Tanto E como la distribución de la carga varían al cambiar la corriente. El campo cambiante se propaga hacia el exterior a la velocidad de la luz.

Existe un campo magnético asociado (B) que también se propaga hacia el exterior (véase la figura 2). Los campos eléctrico y magnético están estrechamente relacionados y se propagan como una onda electromagnética. Esto es lo que ocurre en las antenas de radiodifusión, como las de las emisoras de radio y televisión.

B e c

La energía, una medida de la capacidad de realizar trabajo, se presenta en muchas formas y puede transformarse de un tipo a otro. Ejemplos de energía almacenada o potencial son las pilas y el agua detrás de una presa. Los objetos en movimiento son ejemplos de energía cinética. Las partículas cargadas -como los electrones y los protones- crean campos electromagnéticos cuando se mueven, y estos campos transportan el tipo de energía que llamamos radiación electromagnética, o luz.

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Las ondas mecánicas y electromagnéticas son dos formas importantes de transporte de energía en el mundo que nos rodea. Las ondas en el agua y las ondas sonoras en el aire son dos ejemplos de ondas mecánicas. Las ondas mecánicas están causadas por una perturbación o vibración en la materia, ya sea sólida, gaseosa, líquida o plasmática. La materia por la que viajan las ondas se denomina medio. Las ondas de agua se forman por vibraciones en un líquido y las ondas sonoras por vibraciones en un gas (aire). Estas ondas mecánicas viajan a través de un medio haciendo que las moléculas choquen entre sí, como fichas de dominó que caen transfiriendo energía de una a otra. Las ondas sonoras no pueden viajar en el vacío del espacio porque no hay ningún medio que transmita estas ondas mecánicas.

Fuentes de radiación electromagnética

Podemos comprender bien las ondas electromagnéticas (EM) si consideramos cómo se producen. Siempre que varía una corriente, varían los campos eléctricos y magnéticos asociados, que se desplazan desde la fuente como ondas. Tal vez la situación más fácil de visualizar es una corriente variable en un cable largo y recto, producida por un generador de corriente alterna en su centro, como se ilustra en la Figura \(\PageIndex{1}\).

Figura \(\PageIndex{1}\}): Este largo cable gris recto con un generador de CA en su centro se convierte en una antena de emisión de ondas electromagnéticas. Aquí se muestran las distribuciones de carga en cuatro momentos diferentes. El campo eléctrico (\(textbf{E}\)) se propaga lejos de la antena a la velocidad de la luz, formando parte de una onda electromagnética.

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El campo eléctrico (\(\bf{E}\)) que se muestra rodeando el cable es producido por la distribución de carga en el cable. Tanto el \(\bf{E}\) como la distribución de carga varían al cambiar la corriente. El campo cambiante se propaga hacia el exterior a la velocidad de la luz.

Hay un campo magnético asociado (\(\bf{B}\)) que se propaga hacia el exterior también (Figura \(\PageIndex{2}\)). Los campos eléctrico y magnético están estrechamente relacionados y se propagan como una onda electromagnética. Esto es lo que ocurre en las antenas de radiodifusión, como las de las emisoras de radio y televisión.