1.1 Naturaleza de las ondas electromagéticas
Maxwell obtuvo una ecuación de onda para el campo eléctrico y otra para el campo magnético, por combinación de las leyes anteriores, basadas en especulaciones puramente teóricas.
Como solución de las ecuaciones de Maxwell se obtiene que el campo eléctrico y el campo magnético se propagan en el vacío con movimiento ondulatorio a la velocidad de la luz.
Las ondas electromagnéticas están formadas por un campo eléctrico y otro magnético variables que vibran en planos perpendiculares entre sí y, a su vez, perpendiculares a la dirección de propagación de la onda.
La frecuencia angular es
, con
la frecuencia de la onda ; el número de onda es
, con
la longitud de onda; la relación
es la velocidad de propagación de la onda electromagnética,
:
Los valores del campo magnético y del campo eléctrico están relacionados por:
( c = velocidad de la luz)
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| Imagen 3. Supermanu. Creative commons. |
Una onda electromagnética sinusoidal se propaga en la dirección del eje X, sentido positivo. Su longitud de onda es de 100 m y el campo eléctrico vibra en el plano XY con una amplitud de 30 V/m. Sabiendo que la velocidad de la luz es 3·108 m/s, ¿cuál es la frecuencia de la onda electromagnética?
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| Imagen 4. JFMelero. Creative commons. |
¿Cuál es el valor del campo magnético B cuando el campo E tiene su valor máximo?
Escribe las ecuaciones de variación de los campos E y B en función de x y de t.
Una onda electromagnética viaja por el espacio en la dirección del eje X. Su frecuencia es de 93,5 MHz y el valor máximo del campo eléctrico en un punto 1000 V/m. Sabiendo que el campo magnético oscila en el eje Z, y que la velocidad de la luz es 3·108 m/s, ¿Cuál es la longitud de onda y el período de la onda electromagnética?
Escribe las ecuaciones de la variación, en x y t, del campo eléctrico y del campo magnético de esta onda.


;
;
y el número de ondas
; período:
y el número de ondas