¿Cómo se producen las ondas electromagnéticas?

Question

Cómo se producen las ondas EM digamos por un condensador de un circuito LC aquí si $E$ está aumentando en dirección ascendente?

Mis pensamientos

Pensamiento 1:-

Si E está aumentando el flujo de E está aumentando por lo tanto el campo B debe ser creado por visto en dirección contraria a las agujas del reloj desde arriba. Antes el campo B era cero ahora no lo es por lo que el campo B ha aumentado el flujo B está aumentando por lo que un campo E es inducido en todas las direcciones alrededor del anillo del campo B y así sucesivamente El problema es que la dirección de propagación de la onda aquí es opuesta a la dirección del vector E×B.

Pensamiento 2'-

En un instante hay un campo eléctrico ahora si es un campo eléctrico inducido entonces debe haber un cambio en el flujo magnético alrededor por lo tanto hay un campo magnético. El campo magnético está en la dirección de las agujas del reloj como se ve desde arriba.ahora si hay un campo magnético por lo tanto hay cambio en el flujo eléctrico alrededor del flujo eléctrico debe estar en la dirección hacia arriba alrededor del anillo de campo magnético.el problema es aquí que la inducción funciona de la otra manera un flujo eléctrico cambiante a través de una región produce el campo magnético como en el primer pensamiento, pero aquí estamos diciendo que si hay campo eléctrico entonces debe haber cambio de flujo magnético que habría producido es cierto. Y si es cierto, un campo eléctrico constante no produciría una onda EM. Podemos asumir que el campo eléctrico inicial en el condensador es constante, pero aún así, de acuerdo con el pensamiento 2, la onda EM debe ser creada.

Si ambas cosas son erróneas, por favor, dígame cómo se crea una onda EM

Mis reflexiones sobre la propagación de las ondas

Answer 1

por favor, dígame cómo se crea una onda EM

Primero sobre la radiación EM. Las cargas bajo aceleración emiten radiación EM. La emisión se produce perpendicularmente a la dirección de la aceleración. Por ejemplo, la radiación del sincrotrón se produce alrededor de la tangente del anillo del acelerador. Acelerando una carga hacia arriba los fotones se emiten horizontalmente (en 360° alrededor del cable).

Para obtener una onda EM simplemente hay que conducir el cable con una corriente alterna. La corriente modula la radiación EM a una onda sinusoidal. Mucho mejor, por supuesto, es utilizar un circuito abierto.

Answer 2

Empecemos con una definición, porque discutir sin definición puede llevar a la confusión. Una onda electromagnética se define como una onda de energía que tiene una velocidad en el vacío que coincide con la velocidad de la luz en el vacío. Según esta definición, los rayos gamma, los rayos X, los rayos ultravioleta, los rayos de luz visible, los rayos infrarrojos, las ondas de radio y las ondas gravitacionales son ondas electromagnéticas conocidas. Las microondas, los rayos alfa y los rayos beta no son ondas em según esta definición. Para producir ondas de campo eléctrico debe haber una tensión en los campos eléctricos, y para producir ondas de campo magnético debe haber una tensión en los campos magnéticos. Si se aumenta el voltaje en una resistencia, dos electrones sucesivos en serie tratan de acercarse debido al voltaje, y dos campos eléctricos de dos electrones deben repelerse. Por lo tanto, hay una tensión en el campo eléctrico como se explica en la segunda figura para producir ondas de campo eléctrico o rayos de luz. Si se aumenta la corriente en un conductor, dos electrones sucesivos en paralelo tratan de acercarse debido al aumento de la corriente, y dos campos magnéticos de los electrones en movimiento deben repelerse. Entonces, hay una tensión en el campo magnético, como se explica en la primera figura. Todas estas son sólo situaciones relacionadas con el voltaje y la corriente en la producción de ondas de campo eléctrico y ondas de campo magnético. En situaciones prácticas no es necesario recurrir a la tensión y la corriente. En un fuego, los electrones de dos moléculas sucesivas pueden traer una tensión en el campo eléctrico y puede producir luz (u onda de campo eléctrico). Cuando hay un flujo de gases en el sol, los electrones que se mueven en paralelo pueden provocar una tensión en el campo magnético y pueden producir ondas de radio (u ondas de campo magnético). Pido a quien pregunta que asuma lo siguiente (para lo cual se puede encontrar una teoría básica en un libro titulado "Los planetas y las ondas electromagnéticas"). Las siguientes afirmaciones se basan en interpretaciones matemáticas de las soluciones de las ecuaciones de Maxwell. (1) Si la corriente excede algún límite (dependiendo de la fuente de producción), entonces se producen ondas de campo magnético. Estas ondas se denominan en general ondas de radio. (2) Si la tensión supera un determinado límite (dependiendo de la fuente de producción), se producen ondas de campo eléctrico. Estas ondas se denominan, en general, ondas de luz. (3) Si la corriente excede el límite correspondiente y el voltaje también excede el límite correspondiente, entonces tanto las ondas de campo magnético como las ondas de campo eléctrico existen por separado; no en forma combinada (es decir, no como todos dan una cifra para las ondas em con dos ondas componentes). Una situación peculiar para (3) es el experimento de Hertz. También puede ocurrir que no se produzcan ambos tipos de ondas, y que sólo se produzcan oscilaciones cuando no se alcanzan los límites.

P.D. Cuando dos estrellas de neutrones que giran por sí mismas se acercan, los campos magnéticos de las estrellas se perturban y se liberan ondas de energía de los campos magnéticos. Estas ondas son ondas gravitacionales. Como provienen de los campos magnéticos, son del tipo de ondas electromagnéticas. Después de 1,7 segundos se produce la colisión. Durante esta colisión, se pueden liberar rayos gamma, rayos X, rayos ultravioleta, rayos de luz visible y rayos infrarrojos. Por ejemplo, el artículo https://doi.org/10.1007/s11467-019-0913-4 explica ese retraso de 1,7 segundos. Las microondas mencionadas en la respuesta corresponden únicamente a las microondas generadas en los microhornos.