Campo electromagnético
fenómeno físico producido por objetos cargados eléctricamente / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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Un campo electromagnético es un campo físico, de tipo tensorial, producido por aquellos elementos cargados eléctricamente, que afecta a partículas con carga eléctrica.[1]
Convencionalmente, dado un sistema de referencia, el campo electromagnético se divide en una "parte eléctrica" y en una "parte magnética". Sin embargo, esta distinción no puede ser universal sino dependiente del observador. Así un observador en movimiento relativo respecto al sistema de referencia medirá efectos eléctricos y magnéticos diferentes, que un observador en reposo respecto a dicho sistema. Esto ilustra la relatividad de lo que se denomina "parte eléctrica" y "parte magnética" del campo electromagnético. Como consecuencia de lo anterior tenemos que ni el "vector" campo eléctrico ni el "vector" de inducción magnética se comportan genuinamente como magnitudes físicas de tipo vectorial, sino que juntos constituyen un tensor para el que sí existen leyes de transformación físicamente esperables.
El campo puede verse como la combinación de un campo eléctrico y un campo magnético. El campo eléctrico es producido por cargas estacionarias y el campo magnético por cargas en movimiento (corrientes); estos dos se describen a menudo como las fuentes del campo. La forma en que las cargas y las corrientes interactúan con el campo electromagnético se describe mediante las ecuaciones de Maxwell y la ley de fuerza de Lorentz.[2]
Desde la perspectiva de la física clásica en la historia del electromagnetismo, el campo electromagnético puede considerarse como un campo suave y continuo, que se propaga de forma ondulatoria. En cambio, desde la perspectiva de la teoría cuántica de campos, este campo se ve como cuantizado; lo que significa que el campo cuántico libre (es decir no interactuante) puede expresarse como la suma de Fourier de operadores de creación y aniquilación en el espacio energía-momento, mientras que los efectos del campo cuántico interactuante pueden analizarse en teoría de perturbaciones a través de la matriz S con ayuda de toda una serie de técnicas matemáticas como la serie de Dyson, Teorema de Wick, funciones de correlación, operador de evolución temporal, diagramas de Feynman, etc. El campo cuantizado sigue siendo espacialmente continuo, pero sus estados energéticos son discretos y múltiplos enteros de - cuantos de energía llamados fotones, creados por los operadores de creación del campo cuántico. En general, la frecuencia del campo cuantizado puede ser cualquier valor por encima de cero, y por tanto el valor del cuanto de energía (fotón) puede ser cualquier valor por encima de cero, o incluso variar continuamente en el tiempo.
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