Capitulo 1 Feyman

CAPITULO 1

ELECTROMAGNETISMO

Fuerzas eléctricas

SI se considera una fuerza como la gravitatoria que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, y dos tipos de materia: positiva y negativa. Materia del mismo tipo se repele y de tipos contrarios se atrae de tal forma que anulará la fuerza de repulsión entre fuerzas iguales.

Esta fuerza se le conoce como electromagnética. Toda la materia es una mezcla de protones positivos y electrones negativos. Ello nos lleva a preguntar: si los átomos están formados protones en el núcleo y electrones en las órbitas, ¿por qué la fuerza de atracción no los hace juntarse?, efectos cuánticos, tiene que ver con la respuesta. En el núcleo de un átomo, además de las eléctricas, encontramos fuerzas nucleares que decaen mucho más rápido que 1/r2.. Esto trae como consecuencia que entre más protones tenga un núcleo mayor es su tamaño, menor es la fuerza nuclear y mayor es la fuerza eléctrica de repulsión entre protones.

la fuerza eléctrica, al igual que la fuerza gravitacional, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre cargas. Esta relación se conoce como la Ley de Coulomb, la cual no es del todo correcta cuando se trata de cargas en movimiento. Para los sistemas dinámicos interviene la fuerza magnética, que en realidad es un aspecto de un efecto eléctrico. Por lo cual el estudio de dichos fenómenos lleva por nombre electromagnetismo.

El principio general que rige a las fuerzas electromagnéticas de una forma sencilla. De manera experimental encontramos que la fuerza que actúa sobre una carga depende únicamente de su posición, velocidad y cantidad de carga. Podemos escribir la fuerza F sobre una carga q, moviéndose a una velocidad v como:

Donde E es el campo eléctrico, B al campo magnético. Sus valores dependen de dónde esté ubicada la carga. Para conocer cómo se producen estos campos se considera un número de cargas que al moverse producen un campo , y otro grupo que produce un campo . Si ambos grupos de cargas mantienen las mismas posiciones y velocidades, entonces el campo producido por ambas es un instante es:

Lo cual es conocido como el principio de superposición de campos y funciona de igual forma para campos magnéticos.

Campos eléctricos y magnéticos

Los campos eléctricos y magnéticos pueden ser especificados en un punto, cada uno, de ahí que se les conozca como campos. Un campo es cualquier cantidad física que adquiere distintos valores en distintos puntos del espacio. Si bien los campos electromagnéticos son producidos por cargas, y tienen una característica importante: las relaciones entre los valores de los campos en un punto y los valores en un punto cercano. Con sólo unas de estas relaciones representadas en la forma de ecuaciones diferenciales podemos describir el campo. Las ecuaciones diferenciales son la escritura de las leyes de la electrodinámica.

Campos vectoriales

En los campos vectoriales existen dos propiedades matemáticas

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