Campos eléctricos y magnéticos

De la electricidad a la radio

Hasta ahora hemos descrito lo que ocurre dentro de cables y componentes. La radio empieza cuando tensiones y corrientes variables producen campos capaces de transportar energía fuera del circuito.

Un campo no es un objeto material: es una forma de describir qué fuerza experimentaría una carga o un material magnético en cada punto del espacio.

Campo eléctrico

Una diferencia de potencial crea un campo eléctrico. Su intensidad puede expresarse en voltios por metro. En un condensador, por ejemplo, la tensión entre placas establece un campo eléctrico donde se almacena energía.

Una pantalla conductora puede redistribuir cargas y reducir el acoplamiento eléctrico. Para que funcione correctamente importan continuidad, conexiones y aberturas; una caja metálica con grandes ranuras no se comporta igual a cualquier frecuencia.

Campo magnético

Cuando circula corriente aparece un campo magnético alrededor del conductor. Si la corriente cambia, también lo hace el campo. Una bobina concentra ese campo y almacena energía magnética.

Los campos magnéticos de baja frecuencia pueden ser más difíciles de apantallar. A menudo resulta eficaz aumentar distancia, reducir el área de los bucles o usar geometrías y materiales apropiados.

Campo cercano y onda propagada

Cerca de una antena, la relación entre campos eléctrico y magnético puede ser compleja y depende de la geometría. Más lejos, en la región de propagación, ambos campos forman una onda electromagnética y son perpendiculares entre sí y a la dirección de avance.

Reducir exposición y acoplamiento

La intensidad suele disminuir al aumentar distancia. Reducir potencia, alejar cables sensibles, apantallar y evitar bucles grandes son estrategias diferentes; elegimos según la vía de acoplamiento.

Confusiones habituales

• La tensión se relaciona especialmente con campo eléctrico; la corriente, con magnético.
• Una pantalla eficaz para campo eléctrico no garantiza igual resultado ante campo magnético de baja frecuencia.
• Campo cercano y onda propagada no se comportan exactamente igual.
• “Conectar todo a tierra” sin un diseño correcto puede crear nuevos bucles.

Comprueba que lo has entendido

1. ¿En qué unidad se expresa la intensidad de campo eléctrico?
Respuesta razonada: V/m. El campo eléctrico se expresa en voltios por metro.

2. ¿Qué aparece alrededor de un conductor recorrido por corriente?
Respuesta razonada: Un campo magnético. La corriente crea un campo magnético alrededor del conductor.

3. ¿Con qué magnitud se relaciona directamente un campo eléctrico entre dos puntos?
Respuesta razonada: La diferencia de potencial. El campo eléctrico se asocia a cargas y diferencias de potencial.

La siguiente lección mostrará cómo estos campos se organizan en una onda y cómo frecuencia, longitud y polarización la describen.