La palabra electromagnética viene de las palabras eléctrica y magnética. Esto es debido a que los efectos eléctricos y magnéticos están íntimamente relacionados, siendo producidos por la misma propiedad de la materia a la que damos nombre de carga eléctrica.
5.1.- CONCEPTO FÍSICO DE CAMPO. CAMPO ELÉCTRICO. CAMPO MAGNÉTICO: Cuando en una región del espacio, una magnitud física toma unos valores determinados en cada punto y en cada instante del tiempo, se dice que existe un campo.
La ley de Coulomb establece que las fuerzas de atracción o de repulsión creadas por un campo son directamente proporcionales al producto de las cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa, sería:
F = (1/4 pe)(q1 q2 / r2)
r = distancia que separa las cargas
1/4 pe= constante de proporcionalidad = k (Nm2 / C2)
El campo eléctrico creado por una o varias cargas es un campo vectorial.
La intensidad del campo eléctrico (E) en un punto es la fuerza eléctrica ejercida sobre la unidad de carga situada en dicho punto:
E = F / q
Toda carga eléctrica en movimiento crea a su alrededor un campo magnético cuya presencia detectamos al colocar otra carga en movimiento cerca de la primera. La unidad en el S.I. de campo magnético es el tesla (T) y el de carga es en culombios (C), la velocidad en (m/s) y la fuerza en newton (N).
Concluyendo: Una carga eléctrica en reposo crea un campo eléctrico y una carga eléctrica en movimiento cuya velocidad varíe crea simultáneamente un campo eléctrico y otro magnético.
5.2.- CAMPO ELECTROMAGNÉTICO: El cambio de valor o de posición de las cargas con el tiempo hace que tanto el campo eléctrico como el magnético varíen con respecto el tiempo, propagándose simultáneamente a través del espacio formando un campo electromagnético. La propagación de la perturbación recibe el nombre de ondas electromagnéticas. En las ondas electromagnéticas, ambos campos se mantienen siempre perpendiculares entre sí, son ondas transversales (perpendiculares a la dirección de propagación). La velocidad, longitud de onda, frecuencia y fase de los campos ondulatorios eléctrico y magnético son iguales, y sus amplitudes, directamente proporcionales.
5.3.- NATURALEZA DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
· Efecto Fotoeléctrico: Es la emisión de electrones por parte de un material cuando inciden sobre su superficie ciertas radiaciones de pequeña longitud de onda. La teoría quántica permite la explicación de este fenómeno sobre la base de le cesión de energía a los electrones corticales de los átomos del material. Según Planck, la energía radiante es emitida discontinuamente en forma de pequeños “paquetes” de energía denominados cuantos o fotones, siendo la energía de un fotón:
E = h f
f = frecuencia
h = constante de Planck = 6,626 10-34 J s
· Efecto Compton: Prueba también la naturaleza cuántica de la radiación predicha por Planck. Tanto este efecto como el fotoeléctrico demuestran que las ondas electromagnéticas se comportan como un haz corpuscular que interacciona con la materia.
Por tanto, las radiaciones electromagnéticas poseen una doble naturaleza: ondulatoria y corpuscular y a diferencia de las ondas mecánicas, pueden transmitirse en el vacío.
5.4.- TIPOS DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS: La radiación es la propagación de la energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.
Existen dos tipos de radiaciones:
– No ionizantes: aquellas que no tienen la energía suficiente para arrancar electrones de la materia que ilumina produciendo únicamente excitaciones electrónicas.
– Ionizantes: aquellas con energía suficiente para ionizar la materia (átomos o moléculas), extrayendo los electrones de sus átomos y convirtiendo estos en iones. La capacidad de ionizar de estas radiaciones vendrá dada por la frecuencia de la radiación, que determina la energía por fotón.
También se pueden clasificar según su masa en:
– Radiaciones electromagnéticas: Constituidas por fotones (sin masa) como la luz visible, láser, rayos X, rayos g,…
– Radiaciones “de partículas”: Constituidas por partículas con masa como la radiación alfa, beta, neutrones, electrones,…
Existen radiaciones electromagnéticas de varios tipos en función de su frecuencia (número de vibraciones por segundo), su longitud de onda y su energía. Entre ellas se encuentran las ondas de radio (televisión, radar, telefonía, microondas), la radiación infrarroja, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X, la radiación gamma y los rayos cósmicos, entre otros.
