Na física, a energia do campo eletromagnético é a energia armazenada em uma determinada região do espaço pelo campo eletromagnético, e é formada pela soma das energias associadas ao campo elétrico e ao campo magnético.
Esta definição também inclui casos especiais de campos elétricos e magnéticos puros.
Nas ondas electromagnéticas estas duas grandezas são sempre iguais e convém falar do fluxo de energia transportada pela onda na unidade de tempo, através de uma superfície, utilizando o vector de Poynting.
A energia eletromagnética também inclui a energia das ondas eletromagnéticas; por esse motivo, também é chamada de energia radiante.
o que é uma onda eletromagnética?
As ondas eletromagnéticas são consequência das vibrações produzidas entre campos magnéticos e elétricos. Eles também são formados por campos elétricos e magnéticos oscilantes.
As ondas eletromagnéticas se propagam através do espaço com um componente elétrico e magnético. Os campos elétrico e magnético de uma onda são perpendiculares entre si e à direção da onda, e esses componentes oscilam em ângulos retos entre si e à direção de propagação da onda.
O conjunto de ondas eletromagnéticas que se propagam a uma velocidade constante de 3,00 x 10 8 m/s através da matéria ou no vácuo é chamado de radiação eletromagnética. Campos elétricos e magnéticos não podem desviar sua trajetória, mas podem apresentar interferência.
Tipos de energia eletromagnética
Existem diferentes tipos de energia eletromagnética. As ondas eletromagnéticas são classificadas de acordo com sua frequência e comprimento de onda, ou seja, seu espectro eletromagnético. De acordo com esta classificação, existem os seguintes tipos de energia eletromagnética:
radiação gama.
UV.
Raios-X.
raios infravermelhos.
Microondas e ondas de rádio.
Energia luminosa que vem do espectro de luz visível ao olho humano.
Exemplos de energia eletromagnética
A energia eletromagnética se manifesta através de muitas fontes de energia. Alguns deles são naturais, como a radiação solar, e outros são de origem artificial, como os fornos de micro-ondas.
Aqui estão alguns exemplos onde a energia eletromagnética se manifesta:
Trens de suspensão magnética
Esses tipos de trens são trens levitantes que se sustentam graças à força exercida por poderosos eletroímãs. Quando esses eletroímãs são alimentados por uma corrente elétrica, a intensidade do campo magnético aumenta, gerando uma força repulsiva entre os vagões e o trilho metálico.
transformadores elétricos
Os transformadores elétricos são dispositivos que permitem variar a tensão de uma corrente elétrica. Baseia-se em duas bobinas (a primária e a secundária) compostas por um fio condutor enrolado em torno de um núcleo de ferro.
Quando a corrente alternada entra na bobina primária, ela gera um campo magnético que ativa a bobina secundária. O campo magnético recebido pela segunda bobina gera uma corrente elétrica de saída.
Se o número de voltas do fio for diferente entre a bobina primária e a secundária, a tensão de saída será diferente.
Os transformadores elétricos são usados para adaptar a corrente de alta tensão à tensão usada em nossas casas, por exemplo.
Motores elétricos
Motores são dispositivos capazes de transformar energia elétrica em energia mecânica, ou seja, em movimento. Durante este processo, a eletricidade é transformada em energia eletromagnética pelo rotor e estator.
O rotor, que é a parte móvel, é formado por bobinas localizadas entre os polos de um imã permanente localizado no estator. O campo eletromagnético gerado mantém o rotor girando a uma velocidade constante.
Geradores elétricos
Esses tipos de dispositivos funcionam com o mesmo princípio dos motores elétricos, mas na direção oposta. Nesse caso, o gerador recebe um trabalho mecânico que gira o rotor, gerando um campo eletromagnético do qual se obtém eletricidade.
Microondas
Os fornos de microondas podem aquecer alimentos a partir da geração e concentração de ondas eletromagnéticas. Essas ondas são semelhantes às que permitem as comunicações de rádio.
No entanto, neste caso, eles têm uma frequência mais alta que transforma os dipolos do alimento em velocidades muito altas. O movimento dessas partículas gera a energia cinética que aquece o alimento.
Imagem de ressonância magnética
A ressonância magnética é uma aplicação da medicina nuclear para examinar o paciente de forma não invasiva. A obtenção dessas imagens que são utilizadas para o diagnóstico de doenças são geradas através da emissão de ondas com energia eletromagnética.
Conceitos básicos
Além das ondas eletromagnéticas, é necessário conhecer alguns aspectos básicos relacionados a
Carga elétrica
Carga elétrica é a quantidade de energia elétrica que uma partícula ou objeto carrega, e é uma quantidade física que determina o quanto a presença de um campo eletromagnético o afeta.
Corrente elétrica
Uma corrente elétrica é gerada pelo movimento de cargas elétricas. Existem dois tipos de cargas elétricas básicas: elétrons com carga negativa e prótons com carga positiva.
Magnetismo
O magnetismo é uma força repulsiva ou atrativa exercida por partículas eletricamente carregadas umas sobre as outras.
Campo eletromagnetico
O campo eletromagnético é causado por elementos que possuem carga elétrica que afetam o comportamento de outras partículas carregadas no conjunto dos campos elétrico e magnético.
