Diferencia entre revisiones de «Energía electromagnética»
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La '''energía electromagnética''' es la cantidad de energía almacenada en una región del espacio que podemos atribuir a la presencia de un campo electromagnético, y que se expresará en función de las intensidades de [[campo magnético]] y [[campo eléctrico]]. En un punto del espacio la densidad de energía electromagnética depende de una suma de dos términos proporcionales al cuadrado de las intensidades de campo.
==Energía electromagnética en física clásica==
La energía contenida en un campo electromagético usando [[Sistema Cegesimal de Unidades|unidades c.g.s.]] viene dada por una suma de los cuadrados de los campos eléctrico y magnético:
{{ecuación|
<math>E_{em} = \frac{1}{8\pi} \int_{\R^3} \left(\mathbf{E}^2 +\mathbf{B}^2\right) \ dV</math>
|1a|left}}
En [[Sistema Internacional de Unidades|unidades del sistema internacional]] viene dado por:
{{ecuación|
<math>E_{em} = \frac{1}{2} \int_{\R^3} \left(\varepsilon_0\mathbf{E}^2 +
\frac{\mathbf{B}^2}{\mu_0}\right) \ dV</math>
|1b|left}}
Puede probarse que, cuando las aceleraciones de las cargas son muy pequeñas, la cantidad anterior sumada a la [[energía cinética]] de las cargas se conserva, es decir, se satisface la relación:
{{ecuación|
<math>\frac{\partial}{\partial t} \left(E_{em} + E_{cin}\right) = 0</math>
||left}}
Por tanto si se define una cantidad llamada <math>E_{tot} = E_{cin} + E_{em}</math> tenemos una ley de [[Energía electromagnética#Conservación de la energía|conservación de la energía]] en presencia de campos electromagnéticos.
===Radio clásico del electrón===
En mecánica relativista masa y energía son "equivalentes". Eso implica que cualquier sistema físico con energía debería presentar una cierta [[inercia]]. Un intento original de explicar la masa del electrón fue suponer que éste podría ser pensado como una esfera de radio ''r<sub>e</sub>'' sin masa fuera de la cual existía el campo eléctrico. Al tratar de mover el electrón este arrastraría a su campo eléctrico generando así una inercia, que sería vista como una masa efectiva. Asumiendo esas hipótesis la energía del campo eléctrico de un electrón medida por un [[observador]] en reposo respecto a él es:
{{ecuación|
<math>E_{em}^{(e^-)} = \int_{\R^3} \varepsilon_0 \mathbf{E}^2 \ dV =
\int_{r_e}^\infty \varepsilon_0\left(\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\right)^2 \frac{e^2}{r^4} \ (4\pi r^2)dr = \frac{e^2}{8\pi\varepsilon_0 r_e} = m_{e}c^2</math>
||left}}
Despejando ''r<sub>e</sub>'' de la ecuación anterior, obtenemos un valor estimado del radio del electrón llamado "radio clásico" del electrón e:
{{ecuación|
<math>r_e \approx 2.818 \cdot 10^{-13} \mbox{cm}</math>
||left}}
===Energía de campos variables===
Cuando un campo magnético es variable en una región del espacio desprovista de partículas cargadas este toma la forma de [[onda electromagnética]]. En ese caso la energía electromagnética puede calcularse a partir del cuadrado de la amplitud de esa onda electromagnética.
Este tipo de fenómeno es el que se da en las llamadas [[onda electromagnética|ondas electromagnéticas]], como la luz, las ondas de radio y tv, las microondas, los rayos infrarrojos, los rayos ultravioleta, los rayos X o los rayos gamma de la radiactividad.
==Energía electromagnética en mecánica cuántica==
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