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TEORIA ELECTROMAGNETICA Y ONDAS

Paso 1

Grupo:

Presentado a: Omar Leyton

Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Ingeniería Electrónica. 2019

INTRODUCCION

En el siguiente trabajo se realizarán las tareas establecidas en la guía de actividades del curso de Teoría Electromagnética y Ondas, para esta paso 1, nos encontraremos con los temas de Ondas electromagnéticas para la cual realizaremos y responderemos unas preguntas relacionadas con las ondas electromagnéticas y en la cual aprenderemos esta parte de la asignatura. nos pide en una primera parte de caracter individual, dar respuesta a nueve interrogantes claramente detallados en la guía y como segundo paso, la necesidad de responder a los cuestionamientos, , nos lleva a recurrir a los datos bibliográficos disponibles en el entorno del conocimiento, así como las consultas en otros medios.

ACTIVIDADES A DESARROLLAR 1- Define los siguientes conceptos ¿Qué es una onda electromagnética?

Una Onda Electromagnética es una onda que se crea como resultado de las vibraciones entre un campo eléctrico y un campo magnético. En otras palabras, las ondas electromagnéticas están compuestas por campos magnéticos y eléctricos oscilantes. Las ondas electromagnéticas se forman cuando un campo eléctrico entra en contacto con un campo magnético. Por lo tanto, se conocen como ondas electromagnéticas. El campo eléctrico y el campo magnético de una onda electromagnética son perpendiculares entre sí. También son perpendiculares a la dirección de la onda.

¿Cuál es la velocidad de propagación de una onda electromagnética?

Velocidad de propagación de una onda. La velocidad de propagación de una onda depende del medio en el cual se propaga esta. En todo medio homogéneo e isótropo la velocidad de la onda es constante en todas direcciones.

¿Cuál es la longitud de onda de una onda electromagnética?

La luz que recibimos del Sol es radiación electromagnética que se desplaza a300.000 kms/s, en su totalidad, pero la longitud de onda no es la misma en todos los fotones luminosos, sino que varía entre los 4000 A y los 7000 A, aproximadamente, o lo que es lo mismo, entre los 400 nm y los 700 nm.

¿Las ondas electromagnéticas tienen propiedades de reflexión y refracción?

Reflexión

La reflexión es el cambio de dirección del movimiento ondulatorio que ocurre en el mismo medio en que se propagaba, después de incidir sobre la superficie de un medio distinto. Se rige por dos leyes: 

El rayo incidente, el reflejado y la normal a la superficie en el punto de incidencia están en el mismo plano



El ángulo del rayo incidente iˆ y el de reflexión rˆ son iguales iˆ=rˆ

Refracción La refracción es el cambio de dirección del movimiento ondulatorio que ocurre tras pasar este de un medio a otro en el que se propaga con distinta velocidad. Se rige por dos leyes: 

El rayo incidente, el refractado y la normal a la superficie en el punto de incidencia están en el mismo plano



La ley de Snell de la refracción, que marca la relación entre el ángulo de incidencia iˆ, el de refracción rˆ, y las velocidades de las ondas en los medios 1 y 2, v1 y v2, según: sin(iˆ)sin(rˆ)=v1v2=n2,1

Siendo n2,1 , el índice de refracción del segundo medio respecto al primero, una constante adimensional. La refracción ocurre cuando una onda pasa de un medio con una determinada velocidad a otro con una distinta. Observa, en la imagen de la izquierda, que cuando v2
-

Consultar sobre permitividad eléctrica y permeabilidad magnética.

Permitividad eléctrica

Permitividad Eléctrica. La permitividad está determinada por la tendencia de un material a polarizarse ante la aplicación de un campo eléctrico y de esa forma anular parcialmente el campo interno del material. Está directamente relacionada con la susceptibilidad eléctrica. Por ejemplo, en un condensador una alta permitividad hace que la misma cantidad de carga eléctrica se almacene con un campo eléctrico menor y, por ende, a un potencial menor, llevando a una mayor capacitancia del mismo. Es una magnitud física de carácter escalar. Su unidad en el Sistema Internacional es el F/m.

Permeabilidad magnética permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasara su través los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inte nsidad de campo magnéticoexistente y la inducción magnética que aparece en el interi or de dicho material. La magnitud así definida, el grado demagnetización de un materi al en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta y se suel erepresentar por el símbolo µ:

donde B es la inducción magnética (también lla

mada densidad de flujomagnético) en el material, y H es intensidad de campo magnéti co. Aumento o disminución relativa del campo magnético dentro de un material comparad o con el campo magnético enel cual está ubicado el material. En el vacío, la permeabilidad magnética es 1, debido a que no hay materia que modifiq ue el campo.

2. Después de haber consultado sobre la permitividad eléctrica, ¿cuál es la relación entre la permitividad eléctrica absoluta y relativa? ¿Cómo se simbolizan estos?

La permitividad de un material se da normalmente en relación con la del vacío, denominándose permitividad relativa,

(también llamada constante dieléctrica en

algunos casos). La permitividad absoluta se calcula multiplicando la permitividad relativa por la del vacío. Se pueden simbolizar por medio de materiales como: Aire o vacío, parafina, petróleo, caucho, vidrio, mica, mármol, glicerina, agua.

3. ¿Se puede alterar la conductividad de un medio material por la frecuencia de la señal que se le aplica?

Se puede afectar por medio de la propagación de ondas que determinan la amplitud de la señal recibida de un material , este material depende básicamente de la frecuencia de la radiación utilizada

y también del tipo de material que se esta utilizando , Las

propiedades eléctricas de un material describen su comportamiento eléctrico -que en muchas ocasiones es más crítico que su comportamiento mecánico- y describen también su comportamiento dieléctrico, que es propio de los materiales que impiden el flujo de corriente eléctrica y no solo aquellos que proporcionan aislamiento

4. ¿Puede el tejido humano cambiar su conductividad debido a una enfermedad?

El tejido humano se pueda circular la corriente eléctrica y se distribuye en la superficie del cuerpo, cuando se tiene una baja frecuencia todo el conductor conduce la corriente, pero a medida que aumenta la frecuencia la circulación de la corriente tiende a conducir es en la parte exterior del conductor. A partir de la interacción de la corriente eléctrica con los tejidos biológicos se definen sus propiedades eléctricas, las cuales están estrechamente relacionadas con el tipo de tejido, estructura y frecuencia de la señal. Esta última dependencia permite considerar al tejido como un material conductor, para altas frecuencias

5. Usando el "espectro electromagnético", seleccione los usos y beneficios de cada rango de frecuencia para las personas El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo. Frecuencias: 

Frecuencias extremadamente bajas: Llamadas ELF (Extremely Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 3 a 30 Hz. Este rango es equivalente a aquellas frecuencias del sonido en la parte más baja (grave) del intervalo de percepción del oído humano. Cabe destacar aquí que el oído humano percibe ondas sonoras, no electromagnéticas, sin embargo, se establece la analogía para poder hacer una mejor comparación.



Frecuencias super bajas: SLF (Super Low Frequencies), son aquellas que se encuentran en el intervalo de 30 a 300 Hz. En este rango se incluyen las ondas electromagnéticas de frecuencia equivalente a los sonidos graves que percibe el oído humano típico.



Frecuencias ultra bajas: ULF (Ultra Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 300 a 3000 Hz. Este es el intervalo equivalente a la frecuencia sonora normal para la mayor parte de la voz humana.



Frecuencias muy bajas: VLF (Very Low Frequencies). Se pueden incluir aquí las frecuencias de 3 a 30 kHz. El intervalo de VLF es usado típicamente en comunicaciones gubernamentales y militares.



Frecuencias bajas: LF (Low Frequencies), son aquellas en el intervalo de 30 a 300 kHz. Los principales servicios de comunicaciones que trabajan en este rango están la navegación aeronáutica y marina.



Frecuencias medias: MF (Medium Frequencies), están en el intervalo de 300 a 3000 kHz. Las ondas más importantes en este rango son las de radiodifusión de AM (530 a 1605 kHz).



Frecuencias altas: HF (High Frequencies), son aquellas contenidas en el rango de 3 a 30 MHz. A estas se les conoce también como "onda corta". Es en este intervalo que se tiene una amplia gama de tipos de radiocomunicaciones como radiodifusión, comunicaciones gubernamentales y militares. Las comunicaciones en banda de radioaficionados y banda civil también ocurren en esta parte del espectro.



Frecuencias muy altas: VHF (Very High Frequencies), van de 30 a 300 MHz. Es un rango popular usado para muchos servicios, como la radio móvil, comunicaciones marinas y aeronáuticas, transmisión de radio en FM (88 a 108 MHz) y los canales de televisión del 2 al 12 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)]. También hay varias bandas de radioaficionados en este rango.



Frecuencias ultra altas: UHF (Ultra High Frequencies), abarcan de 300 a 3000 MHz, incluye los canales de televisión de UHF, es decir, del 21 al 69 [según norma CCIR (Estándar B+G Europa)] y se usan también en servicios móviles de comunicación en tierra, en servicios de telefonía celular y en comunicaciones militares.



Frecuencias super altas: SHF (Super High Frequencies), son aquellas entre 3 y 30 GHz y son ampliamente utilizadas para comunicaciones vía satélite y radioenlaces terrestres. Además, pretenden utilizarse en comunicaciones de alta tasa de transmisión de datos a muy corto alcance mediante UWB. También son utilizadas con fines militares, por ejemplo, en radares basados en UWB.

CONCLUSIONES

En esta actividad del paso 1 se aprendieron a conocer los diferentes conceptos sobre las ondas electromagnéticas y en la cual se desarrollo una serie de interrogantes en la cual aprendí mucho identificar los campos magnéticos, las permitividades eléctricas absolutas y relativas. Y se seguirá investigando mucho mas acerca de estos temas relacionados con la teoría de onda electromagnética que es un área muy importante para la carrera de ingeniería electrónica, también se logró aprender os siguientes conceptos: -

Se identifican los conceptos principalmente de campos magnéticos y eléctricos en un medio de transmisión.

-

Se logra identificar el comportamiento de las ondas electromagnéticas de.

-

Se conocen las características del medio en las que se encuentran las ondas y afectan a estas.

-

Se comprenden los diferentes componentes que se aplican en esta actividad, tales como el campo magnético, campo eléctrico, constante de atenuación, frecuencia angular, permeabilidad, permitividad.

BIBLIOGRAFIA

-

Gutiérrez,

W.

(2017).

Loss

Tangent

[Video].

Retrieved

fromhttp://hdl.handle.net/10596/13139 -

Quesada-Pérez, M., & Maroto-Centeno, J. (2014). From Maxwells Equations to Free and Guided Electromagnetic Waves: An Introduction for First-year Undergraduates. New

York:

Nova

Science

Publishers,

Inc,

49-80

Retrieved

fromhttp://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2051/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN =746851&lang=es&site=eds-live&ebv=EB&ppid=pp_49 -

Chen, W. (2005). The Electrical Engineering Handbook. Boston: Academic Press. 513-519.

Retrieved

fromhttp://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2048/login?url=http://search.ebscohost.com /login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=117152&lang=es&site=ehostlive&ebv=EB&ppid=pp_513