Ondas electromagnéticas y espectro electromagnético | Física | Khan Academy en Español

Summary

El script explora la naturaleza de las ondas electromagnéticas, destacando cómo una carga positiva puede crear un campo eléctrico que irradia en forma de onda, y cómo una corriente a través de un alambre produce un campo magnético alrededor del mismo. Se menciona la capacidad de campos eléctricos cambiantes para generar campos magnéticos y viceversa, lo que lleva a la comprensión de que una reacción en cadena de estos campos puede propagarse como una onda independiente de su fuente original. James Clerk Maxwell es reconocido por su contribución a esta comprensión. Las ondas electromagnéticas se describen como no necesitando un medio para propagarse y son capaces de viajar a través del vacío. La luz es un ejemplo de onda electromagnética, pero existen muchas otras con longitudes de onda y frecuencias variadas, desde el infrarroj hasta los rayos gamma. El espectro visible es solo una pequeña parte del espectro electromagnético, y aunque es útil para la visión humana, hay regiones más peligrosas como los ultravioletas, los rayos X y los rayos gamma, así como regiones útiles como las microondas y las ondas de radio.

Takeaways

• 📡 Una carga positiva en el espacio crea un campo eléctrico que irradia en forma de onda.
• 🔌 Una corriente a través de un alambre genera un campo magnético alrededor del alambre.
• 🌀 Un campo eléctrico cambiante, incluso sin corriente presente, puede inducir un campo magnético.
• 🔁 Un campo magnético cambiante puede a su vez crear un campo eléctrico, lo que lleva a una reacción en cadena.
• 🌐 James Clerk Maxwell descubrió que campos eléctricos y magnéticos cambiantes pueden crear ondas electromagnéticas que viajan como una onda independiente.
• 🚀 El movimiento de una carga puede cambiar un campo eléctrico, lo que induce un campo magnético que se propaga.
• 🔽 Cambiar la dirección de la corriente en un alambre puede crear un campo magnético cambiante, lo que a su vez induce un campo eléctrico.
• 🌈 Las ondas electromagnéticas tienen campos eléctricos y magnéticos perpendiculares entre sí y viajan a través del vacío a la velocidad de la luz.
• 🌟 El espectro electromagnético incluye una amplia gama de longitudes de onda y frecuencias, desde el visible hasta los rayos gamma.
• 👀 La luz, como una onda electromagnética, es un ejemplo particular del espectro visible, que varía entre el rojo y el violeta.
• ⚠️ Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia, como los ultravioletas, los rayos X y los rayos gamma, tienen más energía y pueden ser peligrosas para la salud.

Q & A

¿Qué sucede cuando se tiene una carga positiva en el espacio?

Cuando se tiene una carga positiva en el espacio, se crea un campo eléctrico que irradia en forma de onda hacia afuera.

¿Cómo se forma un campo magnético alrededor de un alambre con corriente?

Una corriente fluyendo a través de un alambre crea un campo magnético que se envuelve alrededor del alambre.

¿Por qué se puede crear un campo magnético sin una corriente si hay un campo eléctrico cambiante?

Un campo eléctrico cambiante induce o crea un campo magnético incluso en regiones sin corrientes, debido al cambio en el campo eléctrico.

¿Qué descubrió James Clerk Maxwell sobre los campos eléctricos y magnéticos cambiantes?

James Clerk Maxwell descubrió que un campo eléctrico cambiante puede crear un campo magnético y viceversa, lo que puede dar lugar a una reacción en cadena que produce ondas que pueden propagarse como una onda.

¿Por qué se llaman ondas electromagnéticas?

Se llaman ondas electromagnéticas porque consisten de campos eléctricos y magnéticos que se propagan como una onda, manteniendo una existencia independiente de la carga o corriente que las originó.

¿Cómo se relacionan los campos eléctricos y magnéticos en una onda electromagnética?

En una onda electromagnética, los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí, y ambos son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda.

¿Cuál es la velocidad a la que viajan las ondas electromagnéticas y por qué?

Las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz, que es de aproximadamente 3 x 10^8 metros por segundo, porque la luz es una onda electromagnética.

¿Cuál es la longitud de onda y la frecuencia de la luz visible para el color rojo y violeta?

El color rojo tiene una longitud de onda de aproximadamente 750 nanómetros y una frecuencia de alrededor de 4 x 10^14 hertz, mientras que el violeta tiene una longitud de onda de alrededor de 400 nanómetros y una frecuencia de 7.5 x 10^14 hertz.

¿Por qué los rayos ultravioleta son peligrosos para la piel humana?

Los rayos ultravioleta son peligrosos porque, al tener una frecuencia más alta y por tanto una mayor energía, pueden dañar las células humanas al transferir su energía a ellas.

¿Qué tipo de ondas tiene una frecuencia y energía aún mayores que los rayos ultravioleta?

Las ondas con una frecuencia y energía mayores que los rayos ultravioleta son los rayos X, los rayos gamma y las microondas.

¿En qué tipo de aplicaciones se utilizan las ondas de radio y microondas en la vida cotidiana?

Las ondas de radio y microondas se utilizan en aplicaciones como la transmisión de señales de televisión y señales de radio, así como en las comunicaciones móviles.

¿Cuál es la región del espectro electromagnético que podemos ver con el ojo humano?

La región del espectro electromagnético que podemos ver es el espectro visible, que va desde el rojo hasta el violeta.