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

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25 Jan 201611:44

Summary

TLDREl 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.

Outlines

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🌌 Campo Eléctrico y Magnético: Creación y Propagación

Este párrafo explica cómo una carga positiva en el espacio crea un campo eléctrico que irradia en forma de onda. Además, se describe cómo una corriente a través de un alambre genera un campo magnético alrededor del alambre. Se profundiza en el concepto de que un campo eléctrico cambiante puede generar un campo magnético, y viceversa, sin necesidad de una corriente o carga física. Esto lleva a la comprensión de las ondas electromagnéticas, que pueden propagarse como una reacción en cadena, independientemente de su fuente original. Se resalta que estas ondas no necesitan un medio para viajar y pueden moverse a través del vacío. Finalmente, se ilustra cómo un cambio en el campo eléctrico, como el movimiento de una carga, o un cambio en la corriente, puede crear ondas electromagnéticas que se propagan.

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🌟 El Espectro Electromagnético y la Luz

En este párrafo se explora la relación entre los campos eléctricos y magnéticos en las ondas electromagnéticas, y cómo estos campos son perpendiculares entre sí. Se introduce la idea de que la velocidad de estas ondas es la velocidad de la luz, que es 3 x 10^8 metros por segundo. Se menciona que la luz es solo un ejemplo de una onda electromagnética y que estas ondas pueden tener diferentes longitudes de onda y frecuencias. Se describe el espectro electromagnético, destacando la región especial llamada espectro visible, que es la gama de frecuencias y longitudes de onda que pueden ser percibidas por el ser humano, entre el rojo y el violeta. Además, se discute cómo las frecuencias más altas, como las del ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, tienen longitudes de onda más cortas y energía más alta, lo que puede ser peligroso para la salud humana, mientras que las frecuencias más bajas, como las del infrarrojos y las microondas, tienen longitudes de onda más largas y son útiles en diversas aplicaciones cotidianas.

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📡 Aplicaciones y Peligros del Espectro Electromagnético

Este párrafo profundiza en las aplicaciones prácticas y los riesgos asociados con diferentes partes del espectro electromagnético. Se destaca cómo los rayos gamma, aunque poderosos y a menudo asociados con la creación de superhéroes en la ficción, son extremadamente peligrosos en la realidad. Se menciona que los rayos gamma provienen del espacio o de reacciones nucleares y su alta energía puede ser dañina. Por otro lado, se describe cómo el infrarrojos, las microondas y las ondas de radio tienen aplicaciones útiles en la sociedad, como en la comunicación y la detección, pero también es importante ser consciente de sus posibles efectos negativos. La sección resalta la importancia de comprender y manejar adecuadamente el espectro electromagnético para aprovechar sus beneficios y minimizar los riesgos.

Mindmap

Keywords

💡Campo eléctrico

Un campo eléctrico es una región de espacio donde se experimenta una fuerza eléctrica. En el video, se menciona que una carga positiva en el espacio crea un campo eléctrico que irradia ondas, lo cual es fundamental para entender cómo las cargas eléctricas interactúan y afectan su entorno.

💡Campo magnético

Un campo magnético es una región en la que se produce una fuerza magnética sobre una carga en movimiento. En el video, se describe cómo una corriente a través de un alambre genera un campo magnético alrededor del alambre, y cómo un campo eléctrico cambiante puede inducir un campo magnético, lo que es esencial para la comprensión de las ondas electromagnéticas.

💡Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es el flujo de carga a través de un conductor. En el contexto del video, la corriente es lo que da lugar al campo magnético, y su variación es clave para la generación de campos magnéticos cambiantes y, por ende, de campos eléctricos.

💡Ondas electromagnéticas

Las ondas electromagnéticas son ondas que consisten en campos eléctricos y magnéticos oscilantes y perpendiculares entre sí, capaces de viajar a través del vacío. El video explica cómo estas ondas se generan a partir de cambios en los campos eléctricos y magnéticos y cómo pueden tener diferentes longitudes de onda y frecuencias.

💡Espectro electromagnético

El espectro electromagnético es el rango completo de diferentes longitudes de onda y frecuencias de las ondas electromagnéticas. En el video, se explora cómo el espectro visible es solo una pequeña parte del espectro electromagnético, y se mencionan otras regiones como ultravioleta, rayos X, rayos gamma e infrarrojos.

💡Velocidad de la luz

La velocidad de la luz es la velocidad a la que viajan las ondas electromagnéticas en el vacío, aproximadamente 3 x 10^8 metros por segundo. En el video, se destaca que la luz es una onda electromagnética y su velocidad es una constante fundamental en la física.

💡Frecuencia

La frecuencia es la cantidad de ciclos de una onda que ocurren en un segundo, medida en hertz. El video describe cómo la frecuencia está relacionada con la longitud de onda y cómo varía a lo largo del espectro electromagnético, afectando la energía de las ondas.

💡Longitud de onda

La longitud de onda es la distancia entre dos puntos consecutivos en una onda, como el punto máximo de la oscilación. En el video, se relaciona la longitud de onda con la frecuencia y se ilustra cómo disminuye a medida que la frecuencia aumenta.

💡Ultravioleta

Las ondas ultravioletas son aquellas con frecuencias más altas que la luz visible, por lo tanto, tienen longitudes de onda más cortas y energías más grandes. En el video, se menciona que estas ondas son peligrosas para la piel y la salud debido a su alta energía.

💡Rayos X

Los rayos X son ondas electromagnéticas con una longitud de onda más corta que la luz visible y frecuencias más altas que las ultravioletas. En el video, se indica que son peligrosos y se utilizan en aplicaciones médicas como radiografías.

💡Rayos gamma

Los rayos gamma son ondas electromagnéticas con una longitud de onda muy corta y frecuencias muy altas, lo que les confiere una gran energía. En el video, se sugiere que su energía es tan grande que pueden ser peligrosos y son mencionados en contextos de origen de superhéroes en la ficción.

Highlights

Una carga positiva en el espacio crea un campo eléctrico que irradia como una onda.

Una corriente a través de un alambre crea un campo magnético alrededor del alambre.

Un campo eléctrico cambiante puede crear un campo magnético incluso sin corrientes presentes.

Un campo magnético cambiante puede generar un campo eléctrico.

James Clerk Maxwell descubrió que campos eléctricos y magnéticos cambiantes pueden crear una reacción en cadena de ondas.

Las ondas electromagnéticas pueden viajar como una onda independiente de la corriente o carga que las originó.

Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio para propagarse y pueden viajar a través del vacío.

El movimiento de las ondas electromagnéticas es representado por el oscilación de los campos eléctricos y magnéticos.

Las ondas electromagnéticas tienen una dirección de propagación perpendicular a los campos eléctricos y magnéticos.

La velocidad de las ondas electromagnéticas es la velocidad de la luz, aproximadamente 3 x 10^8 metros por segundo.

El espectro electromagnético incluye una amplia gama de longitudes de onda y frecuencias.

El espectro visible es solo una pequeña parte del espectro electromagnético y abarca desde el rojo hasta el violeta.

El rojo tiene una longitud de onda de aproximadamente 750 nanómetros y el violeta alrededor de 400 nanómetros.

Las ondas de mayor frecuencia, como los ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, tienen más energía y pueden ser peligrosas.

Los rayos gamma son particularmente peligrosos debido a su alta energía.

Las ondas con menor frecuencia, como los infrarrojos, las microondas y las ondas de radio, tienen aplicaciones prácticas en la vida cotidiana.

Las microondas son utilizadas en la comunicación, como en teléfonos móviles y señales de televisión.

Las ondas de radio, incluidas las de FM y AM, son parte del espectro electromagnético y tienen usos específicos en la transmisión de señales.