Ondas Electromagnéticas: Principios, Generación y Aplicaciones Clave
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Generación de Ondas Electromagnéticas
Para que una partícula genere una onda electromagnética, debe estar cargada y moverse aceleradamente.
La corriente que sirve para generar ondas electromagnéticas es de tipo eléctrica y variable, por ejemplo, la corriente alterna. La corriente directa no es adecuada para este propósito.
Una varilla eléctrica se conecta a una fuente de corriente alterna. Los electrones que circulan por esta varilla llegan a su extremo y regresan, cambiando su velocidad y acelerándose.
La amplitud de la onda adquiere un valor máximo cuando la longitud de la varilla es igual a la mitad de la longitud de onda.
La potencia máxima se adquiere cuando la varilla está en una posición perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
Fórmula para calcular la frecuencia de una onda para un canal específico:
[Aquí debería ir la fórmula]
Antenas Receptoras
Hablamos de una antena receptora cuando una onda electromagnética llega a una varilla, induciendo en ella una corriente eléctrica de frecuencia igual a la de la onda incidente.
Las antenas receptoras suelen ser más pequeñas, ya que las ondas que reciben tienen menor potencia que las emitidas por las antenas emisoras.
Contribuciones Históricas
Oliver Lodge demostró la recepción de una señal a través de una distancia aproximada de 10 metros utilizando un circuito sintonizador.
Un cohesor es un tubo que contiene limaduras de hierro y se utiliza para detectar ondas electromagnéticas.
La Ionosfera y las Comunicaciones
La función principal de la ionosfera es controlar las comunicaciones por medio de ondas electromagnéticas y establecer los límites de propagación.
Generación de Alto Voltaje y Detección de Ondas
Lo que permite producir un voltaje muy alto es el uso de un carrete o una bobina, que sirve para generar y detectar ondas electromagnéticas.
Las esferas grandes se utilizan como condensadores para almacenar carga eléctrica.
Maxwell, Hertz y la Producción de Ondas
Las ideas de Maxwell y Hertz fueron fundamentales para la producción de ondas. El aparato generador de ondas produce chispas que generan un campo magnético y un campo eléctrico variables.
Argumento de Hertz: Al ser emitidas las ondas por el circuito, se propagan por todo el espacio circundante.
Hertz calculó la velocidad de la luz con la siguiente fórmula:
[Aquí debería ir la fórmula]
Espectro Electromagnético y Aplicaciones
El espectro electromagnético se define como el diagrama que muestra las diferentes ondas con sus nombres y frecuencias.
Una aplicación práctica de las contribuciones de Maxwell y Hertz son los microondas.
Conceptos Físicos Clave
- Fuerza magnética: [Definición]
- Flujo magnético: [Definición]
- Radio: [Definición]
- B: Campo magnético
- A: Área
- θ: Ángulo