Las ondas electromagnéticas ocurrirán naturalmente a partir de cargas aceleradas en el espacio libre u otros medios. De hecho, cada vez que un campo cambia en el espacio libre, hay una parte de la configuración del campo resultante que continúa hacia afuera como 1 / r mientras que las contribuciones del campo 1 / r ^ 3 se caen muy rápidamente. Para mostrar esto, imaginamos una configuración de dos cargas y movemos una. Las contribuciones de campo “estático” (debido a la posición, no a la velocidad relativa) disminuirán rápidamente. Pero las contribuciones de campo cambiantes por naturaleza causan una fuerza radiada perpetua, es decir, una contribución de campo. Esta es la derivación que vemos cuando consideramos las ecuaciones de rizo libre de la fuente de Maxwell, donde vemos qué efecto tiene el cambio de los campos en su comportamiento. En esencia, las ondas electromagnéticas son simplemente ondas en el campo electromagnético de los universos, causadas por la velocidad finita de la fuerza (la velocidad de la luz).
Los problemas surgen cuando tomas dos materiales diferentes y tratas de hacer que uno se irradie a otro. El ejemplo obvio de esto es la antena.
La manipulación de cargas en el espacio libre es difícil por decir lo menos, pero en los conductores las cargas se controlan muy fácilmente. Por lo tanto, el caso de obtener una onda electromagnética dentro de un conductor ( línea de transmisión más propiamente hablando) es de gran interés. Una antena actúa como el “puente” del conductor al espacio libre al usar la diferencia de potencial entre dos puntos para crear un campo eléctrico, o al usar corrientes para crear un campo magnético, en el espacio libre.
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Cada vez que existe un voltaje entre dos puntos en un conductor, existe, por definición de voltaje, un campo eléctrico. De manera similar para el campo magnético, cada corriente representa una fuerza sobre las cargas en movimiento cerca de ella, lo que llamamos la fuerza magnética. Debido a que podemos crear campos cambiantes en el espacio libre del conductor, uno podría pensar que cada conductor debería ser capaz de irradiar, pero existen otras consideraciones.
Es cierto que cualquier conductor puede actuar como un radiador, pero la longitud de onda de la onda electromagnética causa patrones de interferencia más complejos a lo largo de la antena, y la presencia de un conductor cerca de una onda electromagnética puede hacer que la onda electromagnética sea prácticamente eliminada (aunque solo teóricamente) Las antenas están diseñadas para permitir que la onda se propague a pesar de esto. Por ejemplo, una antena dipolo tiene dos cables, uno conectado a tierra, uno conectado a una señal (un voltaje cambiante). Los dos cables se llaman “polos” y apuntan en direcciones opuestas, con un aislante entre ellos.
Esto significa que la antena dipolo es esencialmente un condensador con las placas abiertas como un libro. Sin embargo, el campo eléctrico todavía existe como en un condensador, y esto es esencial. A lo largo del conductor, el campo eléctrico va a cero y perpendicular se expande hacia afuera, y la antena dipolo actúa como una bocina de megáfono permitiendo que el campo eléctrico (y el campo magnético debido a las corrientes en el cable) se propague hacia afuera.
Hay una gran cantidad de información errónea sobre las antenas, solo trate de asegurarse de comprender por qué puede fluir la corriente (capacitancia, resistencia a la radiación) y que necesita un elemento accionado y un elemento conectado a tierra que esté aislado para que la antena funcione (generalmente )
Espero que esto ayude.
Sam