Electricidad industrial ,Ondas electromagneticas

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE
NUEVO LEON
INGENIERIA INDUSTRIAL
ELECTRICIDAD Y
ELECTRONICA INDUSTRIAL
ONDAS
ELECTROMAGNETICAS
GABRIELA ALEJANDRA
RAMÍREZ RODRÍGUEZ

2. Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para
propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de
radio, televisión y telefonía.
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy
alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos
observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo
que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un
suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el
instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan
mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los
campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra
retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro
cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos.

3. ORIGEN Y FORMACIÓN
El campo E originado por la carga acelerada
depende de la distancia a la carga, la
aceleración de la carga y del seno del ángulo
que forma la dirección de aceleración de la
carga y al dirección al punto en que medimos
el campo( sen q).
Un campo electrico variable engendra un
campo magnético variable y este a su vez uno
electrico, de esta forma las o. e.m. se
propagan en el vacio sin soporte material

4. CARACTERÍSTICAS DE LA
RADIACIÓN ELECTROMAGNETICA
Los campos producidos por las cargas en movimiento
pueden abandonar las fuentes y viajar a través del espacio (
en el vacío) creándose y recreándose mutuamente. Lo
explica la tercera y cuarta ley de Maxwell.
Las radiaciones electromagnéticas se propagan en el vacío a
la velocidad de la luz "c". Y justo el valor de la velocidad de
la luz se deduce de las ecuaciones de Maxwell, se halla a
partir de dos constantes del medio en que se propaga para
las ondas eléctricas y magnética .

5. Los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre si
( y perpendiculares a la dirección de propagación) y están en fase:
alcanzan sus valores máximos y mínimos al mismo tiempo y su
relación en todo momento está dada por E=c· B
El campo eléctrico procedente de un dipolo está contenido en el
plano formado por el eje del dipolo y la dirección de propagación.
El enunciado anterior también se cumple si sustituimos el eje del
dipolo por la dirección de movimiento de una carga acelerada
Las ondas electromagnéticas son todas semejantes (
independientemente de como se formen) y sólo se diferencian e n
su longitud de onda y frecuencia. La luz es una onda
electromagnética

6. Las ondas electromagnéticas transmiten energía incluso en
el vacío. Lo que vibra a su paso son los campos eléctricos y
magnéticos que crean a propagarse. La vibración puede ser
captada y esa energía absorberse.
Las intensidad instantánea que posee una onda
electromagnética, es decir, la energía que por unidad de
tiempo atraviesa la unidad de superficie, colocada
perpendicularmente a la dirección de propagación
es: I=c· eoE2. La intensidad media que se propaga es justo la
mitad de la expresión anterior.

7. La intensidad de la onda electromagnética al expandirse en
el espacio disminuye con el cuadrado de la distancia y como
"I "es proporcional a E2 y por tanto a sen2Q . Por lo tanto
existen direcciones preferenciales de propagación

8. Se denomina espectro electromagnético a la distribución
energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.
Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético
o simplemente espectro a la radiación electromagnética que
emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de
absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para
identificar la sustancia de manera análoga a una huella
dactilar. Los espectros se pueden observar mediante
espectroscopios que, además de permitir ver el espectro,
permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la
longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la
radiación.

10. Fenómenos asociados a la R.E.M.
Interacción entre radiación electromagnética y conductores:
Cuando un alambre o cualquier objeto conductor, tal como una
antena, conduce corriente alterna, la radiación electromagnética
se propaga en la misma frecuencia que la corriente.
De forma similar, cuando una radiación electromagnética incide
en un conductor eléctrico, hace que los electrones de su
superficie oscilen, generándose de esta forma una corriente
alterna cuya frecuencia es la misma que la de la radiación
incidente. Este efecto se usa en las antenas, que pueden actuar
como emisores o receptores de radiación electromagnética.

11. PENETRACIÓN DE LA
R.E.M.
En función de la frecuencia, las ondas electromagnéticas pueden
no atravesar medios conductores. Esta es la razón por la cual las
transmisiones de radio no funcionan bajo el mar y los teléfonos
móviles se queden sin cobertura dentro de una caja de metal. Sin
embargo, como la energía no se crea ni se destruye, cuando una
onda electromagnética choca con un conductor pueden suceder
dos cosas. La primera es que se transformen en calor: este
efecto tiene aplicación en los hornos de microondas. La segunda
es que se reflejen en la superficie del conductor (como en un
espejo).

12. Frecuencia
La frecuencia de una onda responde a un fenómeno físico que se
repite cíclicamente un número determinado de veces durante un
segundo de tiempo, tal como se puede observar en la siguiente
ilustración:
A.- Onda senoidal de un ciclo o hertz
(Hz) por segundo.
B.- Onda senoidal de 10 ciclos o hertz
por segundo.
La frecuencia de esas ondas del
espectro electromagnético se
representan con la letra (f) y su unidad
de medida es el ciclo o Hertz (Hz) por
segundo. Otras unidades de frecuencias
muy utilizadas (en otros ámbitos) son
las "revoluciones por minuto" (RPM) y
los "radianes por segundo" (rad/s).
La frecuencia y el periodo están
relacionados de la siguiente manera:

13. T.- Período: tiempo en segundos que transcurre entre el paso de dos
picos o dos valles por un mismo punto, o para completar un ciclo.

14. -Velocidad de propagación: Es la distancia que recorre la
onda en una unidad de tiempo. En el caso de la velocidad de
propagación de la luz en el vacío, se representa con la letra
c.
La velocidad, la frecuencia, el periodo y la longitud de onda
están relacionados por las siguientes ecuaciones:
En donde:
C = Velocidad de la luz en el vacío (300.000 km/seg).
= Longitud de onda en metros.
v = Velocidad de propagación.
T = Periodo.

15. LONGITUD
Las ondas del espectro electromagnético se propagan por el
espacio de forma similar a como lo hace el agua cuando
tiramos una piedra a un estanque, es decir, generando ondas
a partir del punto donde cae la piedra y extendiéndose hasta
la orilla.
Cuando tiramos una piedra en un estanque de agua, se
generan ondas similares a las radiaciones propias del
espectro electromagnético.
Tanto las ondas que se producen por el desplazamiento del
agua, como las ondas del espectro electromagnético poseen
picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia
horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles
consecutivos, o también el doble de la distancia existente
entre un nodo y otro de la onda electromagnética, constituye
lo que se denomina “longitud de onda”.

16. P.- Pico o cresta: valor máximo, de signo
positivo (+), que toma la onda sinusoidal del
espectro electromagnético, cada medio ciclo,
a partir del punto “0”. Ese valor aumenta o
disminuye a medida que la amplitud “A” de la
propia onda crece o decrece positivamente
por encima del valor "0".
V.- Valle o vientre: valor máximo de signo
negativo (–) que toma la onda senoidal del
espectro electromagnético, cada medio ciclo,
cuando desciende y atraviesa el punto “0”. El
valor de los valles aumenta o disminuye a
medida que la amplitud “A” de la propia onda
crece o decrece negativamente por debajo del
valor "0".
N.- Nodo: Valor "0" de la onda senoidal.
La longitud de una onda del espectro
electromagnético se representa por medio de
la letra griega lambda. ( ) y su valor se puede
hallar empleando la siguiente fórmula
matemática:
c = Velocidad de la luz en el vacío (300.000 km/seg).
f = Frecuencia de la onda en hertz (Hz).
lambda = Longitud de onda en metros.
c = Velocidad de la luz en el vacío
(300.000 km/seg).
f = Frecuencia de la onda en hertz (Hz).

17. Amplitud
La amplitud constituye el valor máximo que puede alcanzar
la cresta o pico de una onda. El punto de menor valor recibe
el nombre de valle o vientre, mientras que el punto donde el
valor se anula al pasar, se conoce como “nodo” o “cero”.
De acuerdo su longitud de onda, las O.E.M. pueden ser
agrupadas en rango de frecuencia. Este ordenamiento es
conocido como Espectro Electromagnético, objeto que mide
la frecuencia de las ondas.