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ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Esta presentación está basada en el libro de Física de Serway tomo II. Esta presentación está basada en el libro de Física de Serway.

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1 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Esta presentación está basada en el libro de Física de Serway tomo II. Esta presentación está basada en el libro de Física de Serway tomo II. Armando Mtz. Armando Mtz.

2 Ondas Electromagnéticas 1.- Ondas electromagnéticas planas 2.- Ecuación de onda 3.- Energía transportada por ondas EM 4.- Momento y presión de radiación 5.- Producción de ondas EM por medio de una antena

3 Ecuaciones de Maxwell Ec. De Gauss Ec. De Gauss No monopolos Magneticos No monopolos Magneticos Ley de Faraday – Lenz Ley de Faraday – Lenz Ley de Ampère Ley de Ampère

4 Ecuación de onda Y el flujo de campo magnético a través de la espira es:

5 Similarmente con el campo magnético

6 Se obtiene la ecuación de onda

7 Ondas Electromagnéticas planas Onda plana, viaja en una sola dirección. Onda plana, viaja en una sola dirección. Eje x Eje x Campo eléctrico paralelo a eje y Campo eléctrico paralelo a eje y Campo magnético paralelo a eje z Campo magnético paralelo a eje z E y B están en función de x y t E y B están en función de x y t En el espacio vacío Q=0 e I=0 implica que En el espacio vacío Q=0 e I=0 implica que

8 E max B max Son los valores máximos de los campos. como

9 Vector de Poynting

10 Intensidad I; promedio en el tiempo de la magnitud del vector de Poynting Pero Entonces

11 Densidad de energía La intensidad de una onda electromagnética es igual a la densidad de energía promedio multiplicada por c

12 Momento y presión de radiación La onda electromagnética transporta energía y momento lineal. Si U es la energía que transporta la onda y si ésta incide normalmente sobre la superficie le transmite en un tiempo t la energía U entonces el momento total entregado tiene una magnitud:

13 Presión de radiación Si el vector de Poynting de la onda es la presión de radiación P ejercida sobre la superficie absorbente perfecta es: Ej.: Un cuerpo negro es una superficie perfectamente absorbente, nada se refleja.

14 Si la superficie es un reflector perfecto Entonces el momentum entregado en un tiempo t, para incidencia normal, es: Entonces el momentum entregado en un tiempo t, para incidencia normal, es: La presión de radiación ejercida sobre una superficie reflectante perfecta para incidencia normal de la onda es:

15 Producción de ondas electromagnéticas por medio de una antena Las ondas electromagnéticas surgen debido a dos efectos Las ondas electromagnéticas surgen debido a dos efectos Un campo magnético variable produce un campo eléctrico. Un campo magnético variable produce un campo eléctrico. Un campo eléctrico variable produce un campo magnético. Un campo eléctrico variable produce un campo magnético. Las cargas estacionarias ni las corrientes estacionarias generan ondas electromagnéticas

16 Pero si la corriente cambia con el tiempo, el alambre emite radiación electromagnética. El mecanismo fundamental responsable de esta radiación es la aceleración de una partícula cargada. Siempre que una partícula cargada acelera, debe radiar energía.

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18 Ejemplo: Antena WIFI

19 Espectro de ondas electromagnéticas

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