1. Electromagnetismo
El electromagnetismo es una parte de la física que se refiere al magnetismo producido por una corriente eléctrica. Al combinarse el campo eléctrico con el magnético se genera un campo conocido como electromagnético. Su funcionamiento está relacionado con las cargas eléctricas que se encuentran tanto en reposo como en movimiento durante la interacción con cargas magnéticas. Su aplicación práctica se observa en distintas dimensiones y estados de los objetos: líquidos, sólidos y gaseosos. Ejemplos de aparatos que funcionan con electromagnetismo son: la brújula, el timbre, la guitarra eléctrica, el motor eléctrico, los parlantes de los equipos de sonido, linternas, alternadores, hornos microondas, radio, televisión, celulares etc,.
2. Radiaciones Electromagnéticas
Las radiaciones electromagnéticas se generan por partículas eléctricas y magnéticas moviéndose a la vez (oscilando). Cada partícula genera lo que se llama un campo, por eso también se dice que es una mezcla de un campo eléctrico con un campo magnético. Estas radiaciones electromagnéticas generan ondas que se pueden propagar por el aire e incluso por el vacío.
Cuando se cambian o se mueven juntos los dos campos, el eléctrico y el magnético, se generan las ondas electromagnéticas.
3. Ondas Electromagnéticas
Si movemos de arriba hacia abajo una partícula cargada eléctricamente (o magnéticamente) como la de la figura siguiente, se genera una alteración que es lo que se denomina como onda.
La forma de esta onda dependerá de la fuerza y de la velocidad con la que movamos la partícula, y de la amplitud o distancia entre el inicio y el final del recorrido.
Si la partícula tiene componente eléctricos y magnéticos, se generará radiación electromagnética, con su onda electromagnética.
Las ondas electromagnéticas se forman cuando un campo eléctrico (que se muestra en flechas rojas) se junta con un campo magnético (que se muestra en flechas azules). Los campos magnéticos y eléctricos de una onda electromagnética son perpendiculares entre sí y a la dirección de la onda.
4. Medición de las Ondas Electromagnéticas
Para medir una onda tenemos los siguientes datos:
Longitud de Onda : Distancia entre dos crestas.
Amplitud : Es la máxima perturbación de la onda. La mitad de la distancia entre la cresta y el valle.
Frecuencia: Número de veces que se repite la onda por unidad de tiempo. Si se usa el Hertzio es el numero de veces que se repite la onda por cada segundo.
Periodo: 1/frecuencia = Es la inversa de la frecuencia.
Velocidad: la velocidad de la onda depende del medio por el que se propague. Si la onda viaja por el vacío su velocidad es igual a la de la luz (300,000 Km/segundo) . Si se propaga por el aire cambia, pero es prácticamente igual a la del vacío. Si consideramos que la circunferencia de la tierra medida en el Ecuador es un poco más de 40,000 Km. entonces una onda electromagnética tardará 0.133 segundos en dar una vuelta completa a nuestro planeta.
Una onda electromagnética se genera por dos partículas diferentes, una eléctrica y otra magnética. Como su movimiento es perpendicular, hace que la onda sea una mezcla de dos ondas perpendiculares, una eléctrica y otra magnética. Aquí vemos en la figura las dos ondas generadas por las dos partículas a la vez. Una moviéndose sobre el eje Z y la otra sobre el eje Y:
La medición se realiza en Hertzios, MegaHertzios, etc, es decir por su frecuencia (podría ser por su longitud de onda). Además cada aparato emite unas ondas de diferentes frecuencias; por ejemplo si queremos emitir ondas de celulares tendremos que emitirlas en una banda de frecuencia determinada para no confundirlas con otras. Las ondas emitidas con una frecuencia por encima de la infrarroja son las ondas visibles, como por ejemplo la de la luz del sol. Las de frecuencia mas baja no se ven, por ejemplo las de la radio.
5. El Espectro Electromagnético
Las ondas electromagnéticas se usan para la radio, la televisión, Internet, etc. Para identificarlas usamos su frecuencia (el número de veces que se repite la onda), y a mayor frecuencia, menor longitud de la onda. Existe una escala para clasificarlas, por orden creciente de longitudes de onda (o decreciente por su frecuencia) llamada Espectro Electromagnético. Dependiendo de la onda pertenecerá a un espectro u a otro.
El espectro electromagnético está organizado por las frecuencias. La radiación de frecuencia generalmente más baja está a la izquierda, y una mayor frecuencia de la radiación está a la derecha. Las propiedades de las ondas a diferentes frecuencias se comportan de manera diferente a lo largo del espectro. Un material que es transparente a la luz visible puede ser opaco a la luz infrarroja.
Las ondas pueden contener información que previamente se debe convertir en señal. Emitimos una señal desde un transmisor (el punto donde se genera la onda) y la recibimos en un receptor (el punto donde capturamos la onda). Esta onda puede contener información, que primero, se deberá convertir en una señal en forma de onda electromagnética, y una vez captada por el receptor, debemos decodificarla para recibir la misma información que se envió. Así podemos enviar información por el aire sin necesidad de cables o elementos físicos.
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