Electromagnetismo
El Electromagnetismo es una de los cuatro interacciones
fundamentales de la naturaleza. Los otros tres son los fuerte
interacción, La interacción débil y gravitación. El electromagnetismo es
la fuerza que causa la interacción entre las partículas cargadas
eléctricamente, las áreas en las que esto ocurre se llaman los campos
electromagnéticos.
El electromagnetismo es responsable de prácticamente
todos los fenómenos relacionados con la vida diaria, con la excepción de
la gravedad. La materia ordinaria toma su forma como resultado de las
fuerzas intermoleculares entre los distintos moléculas en la materia. El
electromagnetismo es también la fuerza que tiene electrones y protones
juntos dentro de átomos, Que son los componentes básicos de moléculas.
Esto rige los procesos involucrados en química, Que surgen de las
interacciones entre el electrones que orbitan los átomos.
El electromagnetismo se manifiesta como dos los campos
eléctricos y los campos magnéticos. Ambos campos son simplemente
diferentes aspectos del electromagnetismo, y por lo tanto están
relacionados intrínsecamente. Por lo tanto, un campo eléctrico variable
genera un campo magnético, por el contrario un campo magnético variable
genera un campo eléctrico. Este efecto se llama la INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA, Y es la base de operación para generadores eléctricos,
motores de inducción, Y transformadores. Matemáticamente hablando,
campos magnéticos y campos eléctricos son convertibles con movimiento
relativo como cuatro vectores.
Campo eléctrico son la causa de varios fenómenos
comunes, como potencial eléctrico y corriente eléctrica . Los campos magnéticos son la causa de la fuerza
asociada con imanes.
El
mecanismo de cómo se producía electricidad en la pila de Volta no fue
conocido hasta bastantes años después. Sin embargo, ello no impidió que
en 1820 Hans Christian Oesterd (1777 1851) realizara un experimento
demostrando que el paso de una corriente eléctrica por un conductor
cambiaba la dirección de una aguja magnética cercana al mismo. Los polos
de la aguja magnética no eran repelidos ni atraídos por la corriente
sino que se orientaban en una
dirección perpendicular al paso de la corriente. El experimento de
Oesterd fue el primer experimento que estableció una conexión entre la
electricidad y el magnetismo y por tanto fue considerado como el
principio del electromagnetismo. Fue, no obstante, André Marie Ampere
(1775 1836) quién desarrolló la teoría necesaria para entender los
experimentos de Oesterd y otros similares desarrollados por el mismo. Su
teoría fue considerada como los Principia de la Electrodinámica.
El químico y físico inglés Michael Faraday fue convencido por su amigo Richard Phillips,
para interesarse en el experimento de Oesterd y así comenzó su
investigación en electromagnetismo. El día 29 de agosto de 1831, Faraday
descubrió experimentalmente el
fenómeno de la inducción electromagnética. En fechas anteriores todos
sus intentos resultaron fallidos pero en dicho día no. Tomó un anillo de
hierro y en una de sus mitades enrolló un hilo debidamente aislado, la
bobina A de la Figura, que conectó a una batería. En la otra mitad
enrolló un segundo hilo, la bobina B de la Figura, que conectó a un galvanómetro.
Faraday
observó que cuando apagaba la corriente en A, creyendo que el
experimento no había tenido éxito, el galvanómetro conectado a la bobina
B, detectaba el pulso de corriente. Con más cuidado, observó que el
paso de corriente de manera continua por A no producía ninguna corriente
en B. Se dio cuenta que solo se producía corriente en B cuando se
iniciaba o cesaba la corriente en A.
Poco después de este experimento, Faraday demostró que si
introducía un imán dentro de una bobina se producía una corriente transitoria.
Análogamente si en vez de meter el imán lo sacaba, se producía una corriente
pero esta vez de sentido contrario al obtenido cuando se introducía. Si
el imán permanecía dentro de la bobina sin moverse, no se producía corriente.
Resultaba claro que para producir una corriente el imán tenía que moverse en
relación al carrete o bobina.
Tiene
múltiples aplicaciones, puesto que aparece cuando hay corriente
eléctrica y desaparece cuando cesa la corriente eléctrica.
Alguna de las aplicaciones del electromagnetismo
son las siguientes:
· Electroimán.
Es un tipo de imán en el que el campo
magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica,
desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.
En 1819, el físico danes Hans
Christian Ørsted descubrió que una
corriente eléctrica que circula por un conductor produce un efecto magnético
que puede ser detectado con la ayuda de una brújula. Basado en sus
observaciones, el electricista británico William Sturgeon inventó
el electroimán en 1825. El
primer electroimán era un trozo de hierro con forma de herradura envuelto por
una bobina enrollada sobre él. Sturgeon demostró su potencia levantando 4 kg con
un trozo de hierro de 200 g envuelto en cables por los que hizo circular la
corriente de una batería. Sturgeon podía regular su electroimán, lo
que supuso el principio del uso de la energía eléctrica en máquinas útiles y
controlables, estableciendo los cimientos para las comunicaciones electrónicas
a gran escala.
· Relé.
Es un dispositivo
electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito
eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona
un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos
eléctricos independientes.
· Alternador.
Es una máquina
eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica,
generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.
· Dinamo y motor de corriente continua.
Una dinamo es un
generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en
electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando
una corriente continua.
· Transformador.
Es un dispositivo
eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico
de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al
equipo, en el caso de un transformador ideal, es igual a la que se obtiene
a la salida.
Composición y descomposición de la luz blanca
La luz blanca
es la suma de las vibraciones electromagnéticas con longitudes de onda
de 350 a 750 nanómetros, se forma por saltos de los electrones en los
orbitales de los átomos. La luz es partícula y onda, Newton logró descomponerla en sus colores espectrales por medio de un prisma.
La luz se comporta como materia y como onda. La energía del Sol llega a la Tierra en forma de ondas.
La óptica estudia el comportamiento de la luz. La luz viaja en
línea recta por eso nuestros ojos perciben las imágenes de forma
invertida.
En el arcoiris se descompone la luz blanca en sus distintos colores.
La luz se refleja y por eso podemos ver incluso a los objetos que no
emiten luz propia. Observa los siguientes vídeos sobre descomposición de
la luz.
Isaac Newton estudio los fenómenosluminosos y en uno de ellos propuso unmodelo en el que la luz se componía departículas diminutas que viajan a granvelocidad y otro en el que la luz blancaestá compuesta por varios colores.
Espectro visible
Se le llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.
Espectro
electromagnético : rango de todas las radiaciones electromagnéticas
posibles, desde las bajas frecuencias usadas para la radio moderna hasta los
rayos gamma.
Velocidad las ondas electromagnéticas se propagan en
el vacío con una velocidad
Frecuencia: las ondas
electromagnéticas tienen una gran rango de frecuencia que van de Región del
espectro Intervalo de frecuencias (Hz) Radio-microondas 0-3.0·10 12
Infrarrojo 3.0·1012-4.6·10 14 Luz visible 4.6·1014-7.5·10 14 Ultravioleta
7.5·1014-6.0·10 16 Rayos X 6.0·1016-1.0·10 20 Radiación gamma 1.0·1020-....
Longitud de onda: las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una
longitud de onda corta y energía alta, las frecuencias inferiores tienen ondas
más largas. Hay longitudes de onda que van desde 2nm a 2500 nm.
LA LUZ COMO ONDA Y COMO PARTÍCULA
Existen muchos tipos de ondas. En 1873, James Clerk Maxwell propuso que
la luz visible se compone de ondas electromagnéticas, entonces una onda
tiene un componente de campo eléctrico y uno de campo magnético.
Isaac Newton, en el siglo XVII, con sus experimentos de óptica, definió
la luz como partículas de diferentes colores. Para otro sabio,
Christiaan Huygens, la luz eran ondas, como las olas en el agua. La
balanza se decantó después en el mundo de la física a favor de las
ondas, con el sobresaliente éxito de James Clerk Maxwell y su teoría del
electromagnetismo. Albert Einstein y la mecánica cuántica, ya en el
siglo XX, zanjaron la cuestión, pero de la forma más rara: la luz es a
la vez onda (electromagnética) y partícula (el fotón, o cuanto de
energía, como postuló Einstein). Esta dualidad, además, no se limita a
la luz en el mundo cuántico, ya que también se verifica en otras
partículas, como el electrón, o incluso en átomos enteros.
Bibiografía:
Gracias!!!
ResponderEliminarD nada
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