Aplicaciones Tecnologicas de Las Leyes de Maxwell

download Aplicaciones Tecnologicas de Las Leyes de Maxwell

of 4

description

Las leyes de Maxwell son la descripción del campo electromagnético: el campo eléctrico, el campo magnético, su origen, comportamiento y relación entre ellos, incluyendo las ondas electromagnéticas como la luz. Básicamente, con estas ecuaciones es posible saber cómo va ser y cómo va a comportarse el campo electromagnético en una región determinada a partir de las cosas que hay allí. La contrapartida, es decir, qué le pasa a las cosas que hay allí a partir del campo electromagnético, está descrita por la fuerza de Lorentz, de la que hablaremos más adelante. El conjunto de estas ecuaciones describe cosas como la corriente eléctrica, los imanes, los rayos, la electricidad estática, la luz, las microondas, la radio, etc. Y son las siguientes:

Transcript of Aplicaciones Tecnologicas de Las Leyes de Maxwell

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA Y ELECTRICAESTUDIANTE: TENORIO VERGARAY, Romel.CURSO: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMODOCENTE: Lic. GUTIERREZ ATOCHE, Serafn

LEYES DE MAXWELLLas leyes de Maxwell son la descripcin del campo electromagntico: el campo elctrico, el campo magntico, su origen, comportamiento y relacin entre ellos, incluyendo las ondas electromagnticas como la luz. Bsicamente, con estas ecuaciones es posible saber cmo va ser y cmo va a comportarse el campo electromagntico en una regin determinada a partir de las cosas que hay all. La contrapartida, es decir, qu le pasa a las cosas que hay all a partir del campo electromagntico, est descrita por la fuerza de Lorentz, de la que hablaremos ms adelante. El conjunto de estas ecuaciones describe cosas como la corriente elctrica, los imanes, los rayos, la electricidad esttica, la luz, las microondas, la radio, etc. Y son las siguientes:PRIMERA LEY DE MAXWELL Ley de Gauss para el Campo ElctricoLa primera ley de Maxwell establece que la divergencia de un campo elctrico en un punto cualquiera debe ser igual a la densidad de carga en aquel punto dividida por la permitividad del medio material. En el caso del vaco es:

donde es la densidad de carga y 0 es la permitividad del vaco.SEGUNDA LEY DE MAXWELL Ley de Gauss para el Campo MagnticoLa segunda ley de Maxwell dice que la divergencia de un campo magntico debe ser cero en cualquier punto:

TERCERA LEY DE MAXWELL Ley de Induccin de FaradayLa tercera ley de Maxwell dice que el rotacional del campo elctrico en un punto cualquiera es igual al ritmo de variacin (la derivada respecto al tiempo) del campo magntico en aquel mismo punto, cambiado de signo:

CUARTA LEY DE MAXWELL Ley de Ampere - MaxwellLa cuarta ecuacin de Maxwell relaciona el rotacional del campo magntico con la densidad de corriente elctrica y con la variacin del campo elctrico mediante la condicin siguiente:

Donde 0 y 0 son, respectivamente, la permitividad elctrica y la permeabilidad Magntica del medio material.

APLICACIONES TECNOLOGICAS DE LAS LEYES DE MAXWEL

Actualmente las aplicaciones electromagnticas dominan toda la tcnica moderna y la miniaturizacin y creciente velocidad de los circuitos electrnicos hacen cada vez ms necesaria la modelacin de estos fenmenos mediante la teora de campos. Las ecuaciones de Maxwell pueden ser utilizadas para ondas de radio, microondas, la luz, rayos X o cualquier otro espectro electromagntico. Lamentablemente, este gran fsico escocs no pudo llegar a ver el inicio de su propia prediccin. En la dcada de los 60, ya haba reunido casi todas las leyes sobre electricidad y magnetismo. El trabajo completo, se conoce como Ecuaciones de Maxwell. Pueden ser aplicadas en cualquier lugar, aadiendo las propiedades electromagnticas de los materiales. A da de hoy, estas cuatro ecuaciones son resultado de las leyes que Maxwell reuni de Coulomb, Ampere, Gauss y Faraday unificando los campos elctrico y magntico. Las ecuaciones de Maxwell y la fuerza de Lorentz explican estos fenmenos.Las ecuaciones de Maxwell aseguran que el transmisor y el receptor de un telfono mvil funcionan eficientemente, las ondas que llevan el mensaje son guiadas y recibidas prcticamente sin errores.Entre mviles, las ondas viajan a travs del aire de la misma forma en que las ondas electromagnticas en el espacio de la ciencia.La representacin ptica de la pantalla de los mviles fue descubierta hace 150 por Maxwell, en uno de sus primeros descubrimientos, cmo vemos la luz de colores. l desarroll esto para explicar cmo se ven todos los colores en una placa usando solo el rojo, verde y azul y demostr esto en una audiencia en London's Royal Institution en 1861. Este descubrimiento de Maxwell ha sido adaptado para la nueva tecnologa y est en todas partes, desde telfonos mviles hasta cmaras digitales de fotos cuyas pantallas se ven en color. Ondas Electromagnticas:La existencia de ondas electromagnticas fue predicha en la teora electromagntica presentada en 1965 por el fsico matemtico escocs James Clerk Maxwell, las ondas electromagnticas estn compuestas por energa en forma de oscilaciones de campo elctrico y campo magntico que se propagan como lo predicen las ecuaciones de Maxwell, que determinan el campo electromagntico a partir de la distribucin de fuentes. En el caso de las ondas electromagnticas (como las ondas de radio), no hay necesidad de un medio material para que exista la propagacin de la onda, al contrario, se propagan a mayor velocidad en el vaco. Y la importancia de las ondas electromagnticas radica en su aplicacin en la tecnologa en la actualidad, en especial en la rama de la medicina pues puede ser utilizada mediante los rayos Gamma para el tratamiento mdico (en especial para los tumores), tambin se observa en los rayos x, ultravioletas e infrarrojos; tambin se suele observar la presencia de las ondas electromagnticas en artefactos electrodomsticos como el microondas, etc. A todo este conjunto de frecuencias cubierto por ondas electromagnticas se le denomina Espectro de las Ondas Electromagnticas.