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Energía Electromagnética

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La energía electromagnética es uno de los fenómenos más grandes de la física, cuya utilidad y beneficios se utilizan constantemente de formas creativas. Estudiemos qué es la energía electromagnética, cómo se define y algunos datos y ejemplos sobre la energía electromagnética.

¿Qué es la Energía Electromagnética?

¿Alguna vez ha pensado en el microondas que cocina sus alimentos con facilidad y en minutos? o la máquina de rayos X que le dio la buena noticia de que su mano no está rota? ¿Has pensado en sus mecanismos? Todas estas maravillas de la vida moderna se basan en un fenómeno sorprendente llamado energía electromagnética.

Estamos rodeados de esta energía y nuestra vida habría sido completamente diferente si este fenómeno no fuera descubierto o entendido por la humanidad. Se dice que esta energía está en forma de ondas. Sin embargo, según Einstein y Max Plank, “La radiación electromagnética existe en forma de partículas llamadas fotones. Cada partícula o fotón es un grano de energía extremadamente pequeño, un paquete de energía, por así decirlo“.

¿Es posible que la energía electromagnética sea tanto ondas como paquetes de energía? Bueno, se ha encontrado que la respuesta es ambas, lo que profundiza aún más el misterio detrás del electromagnetismo.

Se dice que la energía electromagnética es el tipo de energía que proviene de las ondas electromagnéticas. Estas radiaciones viajan con la velocidad de la luz y pueden estar compuestas de ondas de radio, ondas de TV, ondas de radar, calor, luz, rayos X, ondas visibles, etc. El Sol, la Tierra y la ionosfera son las principales fuentes de energía electromagnética en la naturaleza.

Una onda electromagnética es el único tipo de onda que puede viajar a través del ESPACIO VACÍO.

La energía electromagnética existe en una amplia gama de longitudes de onda o frecuencia que puede resumirse en el siguiente diagrama. Tenga en cuenta que los rayos infrarrojos, la luz visible, la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma son formas de energía electromagnética a frecuencias extraordinarias. Nuestra preocupación se encuentra debajo del infrarrojo.

espectro electromagnético
El Espectro Electromagnético

Estudio del Electromagnetismo

Existe una gran confusión sobre quién descubrió con exactitud las ondas electromagnéticas, la radiación electromagnética o la energía electromagnética. Sin embargo, los primeros registros encontrados en relación con la energía electromagnética describen que el electromagnetismo fue descubierto por primera vez en 1820 por Hans Christian Orsted, un físico y químico danés. Cuando estaba configurando el aparato para prepararse para una conferencia vespertina, notó que la fluctuación en la corriente eléctrica desviaba la aguja de la brújula de su norte magnético, cuando encendía y apagaba la batería; siendo la batería la fuente de la corriente eléctrica. Orsted estaba convencido de que la corriente eléctrica es capaz de crear un campo magnético, que demostró que existía una relación lógica entre la corriente eléctrica y el magnetismo; Y esta relación era conocida como electromagnetismo.

En resumen, la definición de energía electromagnética se puede dar como la fuente de energía requerida para transmitir información (en forma de ondas) de un lugar (material) a otro. Esta información puede ser en forma de luz, calor o en cualquier otra forma. Entendamos paso a paso qué es la energía electromagnética.

Ejemplos de Energía Electromagnética

Los ejemplos son ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible (todos los colores del espectro que vemos), luz ultravioleta,
Radiografías y radiación gamma.

  • Las Ondas de Radio: son las ondas de frecuencia más baja en el Espectro Electromagnético. Las estaciones de radio y televisión y las compañías de teléfonos celulares producen ondas de radio que transmiten señales a las antenas de su televisor, radio o teléfono celular. Las ondas de radio tienen los niveles de energía más bajos. Las ondas de radio se utilizan en sistemas de radar, donde liberan energía de radio y recolectan la energía devuelta. Especialmente útiles para el clima, para ilustrar mapas de la superficie de la Tierra y predecir patrones climáticos, ya que la energía de radio atraviesa fácilmente la atmósfera.
  • Las Microondas: se pueden utilizar para transmitir información a través del espacio, así como para calentar alimentos. Las microondas se pueden medir en centímetros. Son buenos para transmitir información porque la energía puede atravesar sustancias como las nubes y la lluvia ligera. Las microondas cortas a veces se usan en radares Doppler para predecir los pronósticos meteorológicos.
  • La radiación infrarroja se puede liberar como calor o energía térmica. Se encuentran en el rango medio-bajo de frecuencias en el espectro EM. El tamaño de las ondas infrarrojas varía desde unos pocos milímetros hasta longitudes microscópicas. Las ondas infrarrojas de longitud de onda más larga producen calor e incluyen la radiación emitida por el fuego, el sol y otros objetos que producen calor; Los rayos infrarrojos de longitud de onda más corta no producen mucho calor y se usan en controles remotos y tecnologías de imágenes. La radiación infrarroja se usa más comúnmente en la detección remota, ya que los sensores infrarrojos recolectan energía térmica y nos proporcionan condiciones climáticas.
  • La luz visible es la única parte del espectro electromagnético que los humanos pueden ver a simple vista. Esta parte del espectro incluye una gama de colores diferentes que representan una longitud de onda particular. Los arco iris se forman de esta manera; la luz pasa a través de la materia en la que se absorbe o refleja en función de su longitud de onda. Por lo tanto, algunos colores se reflejan más que otros, lo que lleva a la creación de un arco iris.

Los rayos ultravioleta, radiación, rayos X y rayos gamma están relacionados con eventos que ocurren en el espacio. La Radiación ultravioleta es más conocida debido a sus efectos severos del sol sobre la piel, que conducen al cáncer. Los Rayos X se utilizan para producir imágenes médicas del cuerpo. Los Rayos Gamma se pueden usar en la quimioterapia para eliminar tumores en un cuerpo, ya que tiene un nivel de energía muy alto.

¿Cómo se mide la Radiación Electromagnética?

La radiación electromagnética se puede expresar en términos de energía, longitud de onda o frecuencia. La frecuencia se mide en ciclos por segundo, o Hertz. La longitud de onda se mide en metros. La energía se mide en voltios de electrones. Cada una de estas tres cantidades está relacionada entre sí de una manera matemática precisa.

Usos de la Energía Electromagnética

Utilizamos la energía electromagnética en nuestra vida diaria sin ser conscientes de su existencia, la mayoría de las comodidades modernas que utilizan energía electromagnética de una forma u otra se encuentran en la región de baja frecuencia, incluidas las ondas milimétricas, teléfonos celulares, WiFi, hornos de microondas, comunicaciones espaciales y terrestres, radares para aeropuertos y usos militares, radio AM y FM, transmisión de televisión y redes de servicios de cable que envían energía electromagnética dentro de cables coaxiales de muchas frecuencias simultáneamente a hogares, oficinas y casi en cualquier lugar donde se puede instalar el cable. La energía electromagnética se ha generalizado en la vida moderna.

¿Cómo se propaga la Energía Electromagnética?

La energía electromagnética esta formada por la combinación de campos eléctricos y magnéticos, que se propagan a través del espacio y la atmósfera de la tierra transportando energía (en forma de ondas) de un lugar a otro.

Las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio, y no necesitan de un medio material para propagarse.

Datos Interesantes

  • Los diferentes tipos de ondas electromagnéticas son la luz, las microondas, las radiografías y las transmisiones de radio y televisión.
  • Aquí hay una lista de las ondas electromagnéticas en el orden decreciente de sus frecuencias que constituyen el espectro electromagnético: rayos gamma, rayos X, rayos ultravioleta, rayos de luz visible, rayos infrarrojos, microondas, ondas de radio (FM), ondas de radio (AM) ), Ondas de radio largas.
  • Cuanto más alta es la energía de las partículas de la onda electromagnética, más corta es la longitud de onda.
  • Las ondas electromagnéticas viajan a través de cualquier material, así como a través del vacío.
  • La velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío es la misma que la velocidad de la luz, es decir, aproximadamente 3,00,000 kilómetros por segundo.
  • Cuando las ondas electromagnéticas entran en la materia, disminuyen su velocidad, es decir, su energía disminuye, por lo tanto aumenta la longitud de onda.
  • Cuando se calienta cualquier objeto, se aceleran sus partículas que causan cambios en sus campos eléctricos y magnéticos, formando así una onda electromagnética. Mientras que cuando una onda electromagnética golpea un objeto, genera calor en la superficie que a su vez hace que las partículas de ese objeto vibren. El calor y la vibración de las partículas dependen de la longitud de onda y la energía de la onda electromagnética.