lunes, marzo 02, 2009

Ecuaciones de Maxwell


La interacción electromagnética se describe en términos de dos campos: el campo eléctrico E, y el campo magnético B, que ejercen una fuerza sobre una partícula cargada con carga q que se mueve con velocidad v.

F=q(E+v×B)

Los campos E y B vienen determinados por la distribución de las cargas y por sus movimientos (corrientes). La teoría del campo electromagnético se puede condensar en cuatro leyes denominadas ecuaciones de Maxwell que se pueden escribir de forma integral de la siguiente forma

  1. Ley de Gauss para el campo eléctrico

  1. Ley de Gauss para el campo magnético

  1. Ley de Faraday-Henry.

  1. Ley de Ampére-Maxwell.

Maxwell a partir de un análisis cuidadoso de las ecuaciones del campo electromagnético llegó a predecir la existencia de las ondas electromagnéticas. Fue Heinrich Hertz quién realizó las con ondas electromagnéticas.

Características esenciales de las ondas electromagnéticas .

  1. Las ondas electromagnéticas están formadas por un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. La dirección de propagación está dada por el vector E×B.

  2. Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío con una velocidad c.

  1. Para una onda electromagnética armónica las amplitudes de los campos eléctrico E0 y magnético B0 están relacionados, B0=E0/c.

  2. Las ondas electromagnéticas transportan energía y momento lineal.

La energía electromagnética que atraviesa una sección S en la unidad de tiempo es

El momento lineal p por unidad de volumen de una onda electromagnética es el cociente entre la densidad de energía electromagnética y la velocidad c.

p=ε0(E×B)

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