Ecuaciones de Maxwell

Tutoriales o Manuales de interes.
J.Luis
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Ecuaciones de Maxwell

Mensaje por J.Luis » 18 Feb 2019 16:42

Pruebas subida caracteres raros para iniciar el tutorial ..
sin-tc3adtulo-1.jpg

Estos gurruñaños de la imagen adjunta explican casi todo lo que concierne al electromagnetismo y digo bien casi todo
ya que aquella época los cintificos estaban muy satisfechos con la mecanica de Newton y la teoria Electromagnetodinamica
de Maxwell , andaban por los tabernuchos de aquel tiempo poniendose hasta las trancas de cordero y bebidas espirituosas..

Ya está todo hecho en cuanta a la fisica !!! ,lo entendemos todo decian ellos , mientras le atizaban al coñá y soltaban bocanadas
de humo mientras chupaban de las cachimbas , pero la alegria dura poco en casa de los "pobres" , llegó la catastrofe
ultravioleta y mandó aparar , de dicha catastrofe hablaremos otro dia.


Estos aperos tan enrrevesaos de la foto adjunta , son las ecuaciones de Maxwell en su forma diferencial (derivadas) , podemos presentarlas
tambien en forma Integral , pero son más liosas.


Que nadie huya , parece muy complicao ,pero poco a poco vamos a ir metiendole mano .Quiero recordaros que poca gente
entiende como funciona este telar , aunque casi nadie se atreve a admitir que no sabe por donde le da el aire en lo referente
a estos aperos.

* Esto irá muy despacio ya que necesito ayuda para documentarme y escribir , y la persona que me ayuda dispone de muy poco tiempo
debido al curro.
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Mensaje por Rapidbit » 18 Feb 2019 18:22

Pues eso, poco a poco, esto parece que va a doler un poco.... ya lo que has puesto no hay narices a leerlo.... :shock: :shock:
Saludos.


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J.Luis
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Mensaje por J.Luis » 18 Feb 2019 18:35

Hola Rapid .
Felicidades a ambos por el analisis de la señal rara americana .Ya lo vi publicado en el Blog de Antonio.

Felicidades por los "afotos" de la AIS.

____________________________________________________________________________________________________

Que es una magnitud fisica ?

Una magnitud fisica es una propiedad que se puede medir con una unidad patron .El Armario de nuestra habitación lo podemos
medir con una cinta metrica y nos dara com resultado "x" unidades patron de medida , en este caso la unidad patron de medida
se llama " metro".

Este sería un dialogo muy normal con la parienta:
Mira cariño el armario de 6 cuerpos donde guardas tu ropa , mide de alto 2,50 unidades patron llamadas metro , de largo mide
7 unidades patron llamadas metro , y de ancho (profundidad ) mide 1 unidad patron llamada metro..Uyyy cuanta ropa tienes
amor...

Las magnitudes fisicas pueden ser vectoriales o escalares.

Una magnitu vectorial es representada por un vector . Un vector es como una flecha de un arco donde el sentido es indicado por
la cabeza o punta de la flecha y la dirección es donde está colocada la flecha.

Imaginemios la mesa de nuestra cocina , pillamos una flecha de un arco y la colocamos exactamente en el centro de la mesa y con
la punta apuntando , valga la rebuznancia , hacia la puerta de la cocina . . Bien la dirección es una linea que pasa por el centro de
la flecha desde el rabo hasta la cabeza de la flecha y la puerta de la cocina.

Si trazamos una linea numerada , por la lonngitud de la mesa y otra por el ancho de la mesa , podemos establecer dos ejes de coordendas
para localizar donde se encuentra la flecha..Recordais cuando jugabamos a los barcos y dabamos las coordenadas ...f1 agua ...g5 tocado


Si damos todas las coordenadas de posición de la flecha en nuestra mesa , estaremos dando una dirección , pero no sabremos si la punta
está dirigida a la puerta de la cocina o en sentido contrario.

Una magnitud vectorial se representa con tres parametros que son:
Dirección , Sentido y Modulo.

Modulo es la longitud que tiene la vara de la flecha , la vara de la longitud del armario será mucho mas grande ( 7 m) , que la vara de la flecha
profundidad del armario (1m) .Modulo es por tanto la cantidad de la magnitud.

Por que tanto telar de armarios y flechas?

Por que aquí nos vamos a encontra con magnitudes vectoriales y escalares para entender estas ecuaciones .

Repetimos una magnitud fisica puede ser vectorial (modulo ,dirección y sentido) o escalar solo modulo.


El calor es una onda electromagnetica vectorial , por tanto tiene Modulo, Dirección y Sentido , sin embargo la temperatura es una magnitud
Escalar solo tiene modulo.


Pensad en el sol calentando el agua de una piscina , todo el ancho de banda del espectro electromagnetico (magnitudes vectoriales ) golpea la superficie de la piscina aumetando poco apoco la temperatura del agua , conforme pasa el tiempo , el calor empieza a elevar la temperatura
en todo olumen de agual de dicha piscina ,,comunicando dicho aumento de temperatura una molecula de agua a otra .


Algo asi como sumergir un poco un terron de azucar en una taza de café negro , y ver como el cafe va subiendo poco a poco por el terron
de azucar hasta mancharlo , algo asi sucede con las maoleculas de agua en la piscina y su aumento de temperatura.

La temperatura es una magnitud Escalar , cuyo modulo es la cantidad de grados C que va alcanzando el agua de la piscina y este aumento
del modulo Temperatura de esta magnitud Escalar llamada temperatura ,es provocada por la radiación electrmagnetica Vectorial del Sol.


En la fotografia de las ecuaciones veis un triangulo invertido llamado " Nabla" , ese triangulo es un operador matematico que relaciona magnitudes Vectoriales y Escalares (operador Vector Gradiente).
Última edición por J.Luis el 27 Feb 2019 14:44, editado 4 veces en total.



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Mensaje por ANgazu » 18 Feb 2019 18:55

Hola.

Yo, de estos telares, lo justo para pasar el dia.
Me viene grande grande grande... pero lo leere a ver si pillo algo.

Enhorabuena y saludos.
ANgazu.


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Mensaje por J.Luis » 18 Feb 2019 19:14

ANgazu escribió:
18 Feb 2019 18:55
Hola.

Yo, de estos telares, lo justo para pasar el dia.
Me viene grande grande grande... pero lo leere a ver si pillo algo.

Enhorabuena y saludos.
ANgazu.
Esto es como el vocabulario de los medicos si te dicen lo que significa cada letrujo la cosa no es tan complicada



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Mensaje por Rapidbit » 18 Feb 2019 20:32

J.Luis escribió:
18 Feb 2019 18:35
Hola Rapid .
Felicidades a ambos por el analisis de la señal rara americana .Ya lo vi publicado en el Blog de Antonio
felicidades tambien por las imagenes de la AIS.
Gracias por tus comentarios.
De momento, como es habitual, se lee muy bien, ya veremos los siguientes capítulos.
Eres un "monstruo".
Saludos.


EA4GPX, EA4022SWL, AMSAT-EA 423.

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Mensaje por J.Luis » 19 Feb 2019 11:59

modelo-atomico-bohr.jpg
Antes de comenzar el despiece de las ecuaciones de Maxwell vamos a refrescar algunos " Concetos" ( Pepiño dixit) , ya
largo tiempo olvidados por la mayoria de nosotros.

Que es electricidad dinamica?

La electricidad dinamica es el flujo de electrones a traves de un conductor .Tomemos uno de los cables
de 220 V que alimentan el " radiocasé" donde suena a too trapo la ultima " casé" de los Chichos.. Jaiiiiii
nonanino nonaino ..naiii .Bueno dejamos de bailar y prestamos atención al telar este de la " litricida".

Tomamos uno de los cables , y con la navajuca de cortar el chorizo cuando vamos de bocata , cortamos el plastico
para poder ver dentro el conductor de cobre y así observar como van palla y paca los electrones .
Como bien sabemos la corriente alterna dentro de un cable es como la burra Catalina ; "un paso palante y otro pa tras"

Dicen los puristas que cambia de amplitud y polaridad ( sentido ) 50 veces en un segundo .



Bien pues esas bolitas tan pequeñucas de color verde que vemos correr palante y patras son los electrones , dichos
guisantucos tiene una carga muy pequeña .. amos infinitamente pequeña a la que llamamos carga elemental , esta carga
de signo negativo representada por los fisicos con estos simbolos e-.Tienen su pareja de diferente
sexo , la llamada carga elemental positiva representada por los fisicos así p+.

Las cargas negativas e- (electrones ) , andan ahí por el exterior de los atomos como si fueran planetas alrrededor del sol.

Los electrones andan alrrededor del nucleo donde moran los protones y neutrones (p+) a diferencia
de los planetas que andan alrrededor del sol.

Las diferencias entre Protones y Electrones son; Los Electrones casi no tienen masa , los Protones si la tienen y bastante grande
en comparación con la masa del Electrón .


Lo que pesa un atomo es en su noventa y muchos por ciento debido al peso del nucleo . Claro , ahi tambien estan los Neutrones
que pesan aprox lo que los Protones , pero no tienen carga. Algo así como si un Proton se hubirera merendao un Electron y
las cargas de ambos de igual magnitud , pero de diferente signo se hubieran neutralizado.

A ver si algun dia encontramos a alguien que nos pueda pesar los Electrones ,los Protones y los Neutrones y nos diga si
el Neutron es un Proton que se ha zampao un Electron. :o

Otra diferencia importante es que los Protones y los Neutrones estan amarraos muy fuerte dentro del nucleo y para separalos
hay que darles un hostiazo muy considerable (fision nuclear ). Sin embargo los electrones que andan dando vueltas por el exterior
de los atomos y solo estan ligados al nucleo por la fuerza de atracción entre cargas de diferente signo .Usease la atración que
ejercen sobre ellos la carga del Proton y al mismo tiempo la atrcción que ejerce su carga sobre el Proton . Y no , no se caen
dentro del nucleo debido a la velocida de rotación alrrededor de dicho nucleo.


Si la fuerza debil que mantine atados los electrones a los nucleos fuera más fuerte , valga la expresión , la electricidad dinamica
no existiria ya que ningun electron podría saltar de un atomo a otro para correr por los conductores.

La unidad de medida de la carga es el Culombio (C) . Si abrimos una ventana en un cable al que le hayamos quitao
el plastico para ver el paso de los electrones , observaremos que si pasan un monton de trillones de dichos electrones
por allí , diremos que la suma total de toda esa enorme cantidad de cargas elementales o electrones (e-)
son un Culombio (C).


Si si , la carnicera de mi barrio tambien tiene un Culombio enorme , pero de esto ya hablamos otro día ;)

La carga más pequeña o elemental e indivisile que podemos encontrar es la carga Electron /Proton (ambas son
de igual manitud , pero de signos contrarios.


1 Culombio =6,242 x 10 e18 * Electrones circulando por nuestra ventana abierta en el plastico del conductor

*Esto es un numero multiplicado por 10 y elevado a 18 ..amos un monton de trillones de cargas elementales electrón

1 Culombio es la cantidad de carga movida por la corriente de 1 Amperio en un segundo , usease que una corriente
de 1 Amperio (A) mueve en un segundo todos esos trillones de electrones por debajo de la ventana que hemos hecho
con la navajuca en el plastico del conductor.


Decimos que la carga electron e- es negativa , pero existen electrones con carga posiva
e+ , estos son los antielectrones y si se encuentran unos y los otros se apuñalan y
se aniquilan.

Los antielectrones y sus parejas antiprotones son la llamada antimateria que se aniquila si se encuentra con la materia
normal , convirtiendo toda la masa de ambas en energia , energia cuya magnitud es la ecuacionuca de Einstein.

e= masa por el cuadrado de la velocida de la luz

Si , en este mundo existe la antimateria , creada en laboratorios eso si , pero existe , como por ejemplo en los tomografos
basados en la emision de positrones ( antielectrones) , aparato de radiodiagnostico en hospitales y que utiliza la aniquilacion
Electron Positron* para ver celulas malignas y otras cosas .

* Positron Electron con carga positiva o Antielectrón.

* Utilizo p+ como simbolo del Proton ,pero los fisicos al Proton lo llaman así e+ , como diferenciamos eso de un
antielectron?.
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Mensaje por J.Luis » 20 Feb 2019 13:52

Captura de pantalla_2019-02-20_13-50-35.png
Por fin entramos en harina
La fuerza con la que se atren 2 cuerpos como son Tierra y Luna está relacionado con sus masas respectivas en relación directa.

Cuanto mayor sea la masa de ambos cuerpos con mayor fuerza se atraerán , pero esa fuerza con que la Tierra atrae a la Luna
y la Luna a la Tierra disminuirá en una relación cuadrado con la distancia... Si dicha fuerza a 2 metros de distancia disminuye en
un numero de 5 a , a 4 m disminuirá en un numero de 25.

La Gravedad , por lo que sabemos es una fuerza que solo atrae , al contrario que los imanes y las cargas eléctricas que
signos iguales se repelen .

La definición purista de esto es la siguiente:
La fuerza gravitacional con que se atren dos cuerpos es directamente proporcional a su masa e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia entre ambos.


Esta ley también se aplica a las cargas y a los imanes , pero en el caso de cargas eléctricas e imanes existe una fuerza que los atrae si
son de diferente signo , pero los repele si son de signo igual


Por esto de las masa pesa mucho mas la carnicera de mi barrio que el tirillas de mi vecino , un solo muslo de ella da tanta tara
como el vecino .... :D Como se entere que la uso en mis ejemplos y encima la llamo Culombia...me desloma.

En la foto vemos 2 flechas ,una apunta hacia la tierra , la otra apunta hacia a la luna. Eso quiere decir que la fuerza de atracción es
vectorial y que ambos cuerpos se atraen el uno al otro , más el que resultaría desplazado de su órbita sería el de menor masa.

Masa = Cantidad de materia que contiene un cuerpo .Usease la cantidad de átomos que contiene dicho cuerpo .
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Mensaje por J.Luis » 20 Feb 2019 14:43

Captura de pantalla_2019-02-20_14-41-22.png
Como vemos en la imagen de la derecha un cuerpo solitario en el vacío crea un campo gravitacional cuyas lineas de
fuerza no se cierran sobre cuerpo alguno ya que este cuerpo se encuentra solo en el vacío absoluto y dichas lineas
de fuerza vectoriales ( flechitas ) , que apuntan hacia el cuerpo parecen venir del infinito hacia dicho cuerpo .

Si en lo más alejado del espacio vacío hubiera una mínima motita de polvo ,estas lineas se cerrarían sobre ella
y tirarían por dicha mota de polvo hacia nuestro solitario amigo.

La gravedad es por aśi decirlo un monopolo ya que cualquier motita de materia por pequeña que sea crea un campo
gravitacional cuyas lineas de fuerza se extenderán por el universo ,mas permanecerán abiertas hasta que encuentren
algún trozo de materia con la que interactuar.


En la parte derecha de la captura vemos como las lineas de fuerza gravitacional se cierran sobre otro cuerpo , pero
el campo gravitacional puede ser creado por un único objeto en el vacío

Esta propiedad de digamos presentarse como un monopolo es compartida con la carga ya que una carga solitaria en el vacío
crea un campo formado por lineas de fuerza que se extienden en el espacio a la búsqueda de una carga de signo contrario
sobre la que cerrarse .

La gravedad y la carga eléctrica pueden presentarse como monopolos , bueno la gravedad solo puede ser un monopolo
ya que sus lineas de fuerza solo tiene un sentido y es hacia dentro .Es una putada que no exista una gravedad que repela
de existir podríamos hacer unos motores muy guais .

La carga eléctrica puede ser un monopolo o un dipolo ya que existen 2 tipos de carga positiva y negativa

Un imán solo puede ser un dipolo , por mucho que lo dividamos siempre tendrá un Norte y un Sur , usease un polo positivo y
un polo negativo.

Conforme vayamos tocando las ecuaciones de Maxwell veréis que varias de las propiedades de los campos electromagnéticos podrían
aplicarse a la gravedad ,pero eso solo es una ilusión ya que la gravedad es muy jodida de domesticar.
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Mensaje por J.Luis » 27 Feb 2019 14:24

composicion 2.jpg
En la composición vemos 2 imágenes . La de abajo es como se ven las lineas de fuerza magnéticas , arrojando limadurasien
de hierro sobre una cuartilla colocada encima de un imán.

La imagen superior corresponde a la ecuación de Gauss -Maxwell para campo Eléctrico (E) , traducidos los gurruñaños a un
lenguaje que todos podamos entender.

Ley de Gauss para campo electrico E
El campo electrico creado por una carga diverge en la carga positiva y converge en la carga negativa

Esto quiere decir que las lineas de fuerza nacen en la carga positiva , usease salen de la carga positiva (Proton +) se extienden por
el espacio como si se escaparan del la carga + y buscan la carga negativa (e- ) .Divergen de la carga + y convergen en la carga-.

A ver esto no esestá explicao , pero es muy logico que sea así .Las lineas de fuerza que nacen en la craga positiva van dispersandose
conforme se alejan en el espacio . Esto quicir que l separción entre lineas de fuerza va aumentando al distanciarse de la fuente y
dicho espacio va reduciendose conforme se van acercando al sumidero o carga negativa.

Pillas un globo del Chin-Lu , primero vas y lo hinchas y con un rotulador pintas flechas por toda la superficie apuntando en
sentido contrario a la hinchadera , lo hinchas de nuevo y veras como la distancia entre las flechas pintadas en el globo aumenta
eso quicir que divergen en la fuente . Si ahora empiezas a dejar escapar despacito el aire del globo las flechas empiezan a
acercarse o converger.

Pues eso es lo que pasa con las lineas de fuerza creadas en la carga positiva , divergen en el espacio hasta que la influencia de
la carga negativa las hace converger y desaparecer en el sumidero.

La carga positiva es la fuente de las lineas de fuerza y la carga negativa es el sumidero de dichas lineas.

Coñeee!! que no tengo comision en la tienda Chin-Lu....Ejemmm ...alguna vez me regaló un boli bic :oops:

Una carga positiva aislada en vacío generará lineas de fuerza que partirán de dicha carga , digamos un Proton solitario , y se extenderan
por el espacio divergiendo de dicho Proton y dispersandose cada vez en un volumen mayor . Cuando hablamos de campos ,estamos
hablando de fenomenos fisicos que se manifiestan en las 3 dimensiones.

La intensidad de un campo electrico es proporcional a la cantidad de lineas de fuerza por unidad de superficie ,esto quiere decir que
por una superficie dada pasaran más o menos lineas de fuerza dependiendo de la intensida del campo , disminuyendo la cantida de lineas
en relación cuadratica con la distancia y tambien seran dependientes , por así decirlo, de la transparencia de espacio.

No queda muy claro el "conceto" , vamos a liar algun telar:

Salimos del cuarto de los "arradios" y vamos a la tienda de Chin-Lu y mercamos una literna , una lupa ,un trozo de plastico transparente
y una caja de carton.

A la caja de carton le quitamos una de las paredes , sustituimos la pared de carton por el trozo de plastico , metemos la linterna
encendida dentro de la caja y cerramos la tapa.


La cantidad de luz que nuestro ojo percibe viene determinada por la potencia de la linterna , la transparencia del plastico y la distancia
desde la que miramos la caja.

Una bombilluca pequeña alumbrará mu poco , por tanto su intensidad "Ro" , esa letra que parece una "p" sin rabo , que aparece
en la ecuacion a la derecha arriba , será pequeña . Si encima pintamos el plastico transparente del lateral de la caja con un rotulador
amarillo , pues casi no veremos la luz de la linterna , aunque estemos al lado.

Ro es la intensidad luminosa o potencia del bombillo---Esa que parece una "e" con un 0 y que está diviendo a Ro es la permitividad del
espacio , en nuestro ejemplo sería la transparencia del plastico lateral. Si en vez de un plastico sucio ponemos un cristal limpio , es
logico que veamos maś luz.Si nos alejamos mucho de la caja tampoco veremos una caca ,ya que los fotones que forman la luz
de la linterna se estaran desperdigando , usease divergiendo.

Pensemos en un puntero Laser , cuanto más lejos enfoquemos , más diametro tendra el punto de luz .La luz del Laser tiene Divergencia .

Ahora cogemos la lupa y salimos al Sol para enfocar su Luz en un papel , en el momento que logremos una alta Convergencia de fotones
en un punto de luz muy pequeño sobre el papel , esta Convergencia de fotones hará arder el papel (alta convergencia de Fotones).

Comentamos más arriba que las dichosas ecuaciones podriamos representarlas en varias formas matematicas . Aquí en el "afoto" las
veis representadas en forma integral y diferencial.

Parece Sanscrito o algo peor , mas los que hayais leido este ladrillo , ya os sonará algo del telar este, por lo menos la primera de la
lista. Es decir la Ley de Gauss para campo electrico.

Ese circulo que aparece despues del operador Nabla ( del) , en muchos casos lo representan como un punto , algo parecido a multiplicar Nabla X...pero no es así ni mucho menos .
El circulo o punto a la derecha del operador Nabla significa divergencia de "E" ó divergencia del campo Electrico , electrostatico en este caso.

Si despues de Nabla hubiera esto... Nabla X E . No significaría Nabla por Campo Electrico E , significa Rotacional de " E" o sea que el campo
E ya no es estatico , es dinamico.


Parece una liada de tres pares de co***** , pero tranquilos iremos despacito " Retobatiando" esta guerta
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Última edición por J.Luis el 07 Mar 2019 16:44, editado 2 veces en total.



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