Diferencia entre revisiones de «Física/Lo que aprendí leyendo a Feynman - Electromagnetismo/Electromagnetismo»

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El hecho de que yo traiga un vaso con agua desde la mesa del comedor hasta mi cuarto sin haberme levantado puede deberse dos cosas: a que sea yo el hombre elástico o a que tengo el poder de la acción a distancia.
Por otro lado, ¿cuántas veces no hemos soñado con poder influir en las personas, con el mero poder del pensamiento(para lograr algún objetivo, digamos, copiar un examen o saber si nos gusta)?... Pues tristemente, una carga eléctrica parece que sí lo puede hacer.
Dejada en el vaciovacío, una electrón extieneextiende su '''influencia''' por todo el espacio afectando las vidas de lo que sea que tenga carga, igual u opuesta, a la suya.
Un imán, a cierta distancia de una mesa llena de herrumbre de fierro, puede 'mover' a las particulaspartículas de metal a su antojo detrodentro de un cierto rango. ¿Cómo podemos entederentender estos fenómenos? ¿En qué se sustenta el '''poder sentir de lejos'''?
 
Estrictamente hablando, un '''campo''' es una función matemática que varía en el espacio (no es la definición formal, pero nos ayudará). El ejemplo clásico es el de la temperatura en un cuarto: si nos ponemos con un termómetro junto a la ventana, puede que la temperatura sea alta a comparación de debajo de la cama, o visceversaviceversa. Para cada punto del espacio podemos imaginar un termómetro que mide la temperatura allí exactamente y que conforme recorremos la habitación, varía su lectura. A un conjunto de cantidades numéricas que veríenvaríen con la posición, se le llama '''campo escalar'''.
Por Newton, sabemos que la '''fuerza''' es una magnitud vectorial. Fuerza y campos eléctrico <math> E</math> y magneticomagnético <math>B</math> son proporcionales a la carga y está relacionados por la fuerza de Lorentz:
 
<center>
<math>\vec F = q[\vec E + v\times \vec B]</math>
</center>
 
Entonces, <math>\vec E</math> y <math>\vec B</math> serán campos vectoriales. El '''sustento''' por el cual una carga influye en el espacio se basa en éste tipo de campos. Vale la pena recordar que en escenciaesencia, '''vector''' es más que una simple flechita. Es un objeto matématicomatemático que posee magnitud o tamaño, y dirección (hacia a dónde apunta), que sigue reglas matemáticas formales y que le facilita la vida a los físicos en su afán de resolver algunos problemas.
 
Un hecho interesante de los campos E y B es que se pueden '''superponer'''. La idea clásica se visualiza en que dos ondas sumadas en fase producen una onda con el doble de ampitudamplitud. Así pues, una carga <math>Q</math> de prueba, alejada cierta distancia, sentirá el doble de magnitud de campo <math>\vec E</math> si éste es generado por dos cargas. En pocas palabras, para los campos arriba mencionados se les puede sumar y restar la cualidad de '''influencia''': para <math>\vec E</math>, más cargas es más influencia.
 
 
Existen otras propiedades que hacen un poco más entendible la noción de campos vectoriales. Matemáticamente, se puede definir la propiedad de '''flujo''' tal como estamos acostumbrados: a la orilla de un río, podemos ver cómo el agua corre en una dirección, decimos entonces que fluye. El flujo vectorial consiste en que en lugar de que sea una cantidad compacta de materia, como lo puede ser el agua, sean vectores los que apunten en dicha dirección de fluidez y sean las trayectorias tagencialestangenciales de éstos, o sea, las lineas de campo (vectores en fila india) los que provean el flujo. Entonces quedríaquedaría que:
 
<center>
<math> Flujo = (componente\,normal\,promedio)\,(area\,de\,superficie)</math>
</center>
 
La componente normal promedio no es mas que la componente perpendicular a el área de superficie (ver figura). La magnitud del flujo vectorial dependerá de cuántas componentes normales pasen a travésdetravés de cierta área. Decimos que una superficie es cerrada si podemos caminar sobre ella y jamás encontraríamos un borde o abismo (una esfera) y decimos que una superficie no es cerrada cuando dicha superficie está delimitada por una frontera (o abismo).
 
La otra propiedad característica de los campos vectoriales es su '''circulación'''. Cuando le bajamos al baño, el agua del retrete se hace remolino alrededor de un punto (la tubería del caño). Cuando un niño corre con su rehilete por el parque, éste gira porque el aire circula por la superficie de plástico. Cuando un campo vectorial rota, su circulación está dada por:
 
<center>
<math>Circulacion = (componente\,tagencialtangencial\,promedio)\,(distancia\,recorrida)</math>
</center>
 
Así pues, las corrientes que ascienden por el verticevértice de un huracán generan una serie de fuerzas que poseen componetescomponentes vectoriales tagencialestangenciales a su trayectoria, lo que provoca una espiral que bien puede medirse por medio de la circulación. Otro nombre para esto es rotacional vectorial.
 
Las ideas de campo, flujo, rotacional (y un poquito de lineas de campo) permiten una comprensión de lo que físicos como Faraday y Newton sabian pero no podían describir: '''¿cómo inlfuir de lejos?'''
 
Las ideas de campo, flujo, rotacional (y un poquito de lineas de campo) permiten una comprensión de lo que físicos como Faraday y Newton sabiansabían pero no podían describir: '''¿cómo inlfuirinfluir de lejos?'''
 
==Las cuatro fantásticas==