topologias de red

Topología de red:

Topologías de redes.

La topología de red se define como el mapa físico o lógico de una red para intercambiar datos. En otras palabras, es la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. El concepto de red puede definirse como «conjunto de nodos interconectados». Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente depende del tipo de red en cuestión.¹​

Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de Internet, dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

Los componentes fundamentales de una red son el servidor, los terminales, los dispositivos de red y el medio de comunicación.

En algunos casos, se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con un concentrador(unidad de acceso a múltiples estaciones, MAU) podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.

La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

Tipos de topologías:

Topologías de redes.

Los estudios de topología de red reconocen ocho tipos básicos de topologías:²​

• Punto a punto (point to point, PtP) o peer-to-peer (P2P)
• En bus (“conductor común” o bus) o lineal (line)
• En estrella (star)
• En anillo (ring) o circular
• En malla (mesh)
• En árbol (tree) o jerárquica
• Topología híbrida, combinada o mixta, por ej. circular de estrella, bus de estrella
• Cadena margarita (daisy chain)

Punto a punto:

La topología más simple es un enlace permanente entre dos puntos finales conocida como punto a punto (PtP). La topología punto a punto conmutada es la pasarela básica de la telefonía convencional. El valor de una red permanente de PtP es la comunicación sin obstáculos entre los dos puntos finales. El valor de una conexión PtP a demanda es proporcional al número de pares posibles de abonados y se ha expresado como la ley de Metcalfe.

Permanente (dedicada):

Teléfono de lata.

De las distintas variaciones de la topología, es la más fácil de entender, y consiste en un canal de comunicaciones PtP para que el usuario pueda estar permanentemente asociado con los dos puntos finales. Un teléfono infantil de lata es un ejemplo de canal dedicado físico.

En muchos sistemas de telecomunicaciones conmutadas, es posible establecer un circuito permanente. Un ejemplo podría ser un teléfono en el vestíbulo de un edificio público, el cual está programado para que llame sólo al número de teléfono destino. "Clavar" una conexión conmutada ahorra el costo de funcionamiento de un circuito físico entre los dos puntos. Los recursos en este tipo de conexión puede liberarse cuando ya no son necesarios, por ejemplo, un circuito de televisión cuando regresa al estudio tras haber sido utilizado para cubrir un desfile.

Conmutada:

Utilizando tecnologías de conmutación de circuitos o conmutación de paquetes, un circuito PtP se puede configurar de forma dinámica y al dejarlo caer cuando ya no sea necesario. Este es el modo básico de la telefonía convencional.

Convergente:

Red que transmite datos, voz y vídeo utilizando el mismo medio de la computadora.

Red en estrella:

La topología en estrella reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en la topología estrella este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envió. Todos los nodos periféricos se pueden comunicar con los demás transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la línea de conexión de cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero el resto de sistemas permanecería intacto. El tipo de concentrador (hub) se utiliza en esta topología, aunque es muy obsoleto; se suele usar comúnmente un switch.

La desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de tráfico que deberá soportar es grande y aumentará conforme vayamos agregando más nodos periféricos, lo que la hace poco recomendable para redes de gran tamaño. Además, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. Esto último conlleva también una mayor vulnerabilidad de la red, en su conjunto, ante ataques.

Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisión. Una red, en estrella activa, tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Red en árbol:

Topología de red en árbol simple conectando varios computadores personales a través de un conmutador que está conectado a una estación de trabajo Unix, la cual tiene salida a Internet a través de un enrutador.

Una topología en árbol (también conocida como topología jerárquica) puede ser vista como una colección de redes en estrella ordenadas en una jerarquía. Este árbol tiene nodos periféricos individuales (por ejemplo, hojas) que requieren ‘transmitir a’ y ‘recibir de’ otro nodo solamente y no necesitan actuar como repetidores o regeneradores. Al contrario que en las redes en estrella, la función del nodo central se puede distribuir.

Como en las redes en diagonal convencionales, los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo puntual en la ruta de conexión del nodo. Si falla un enlace que conecta con un nodo hoja, ese nodo hoja queda aislado; si falla un enlace con un nodo que no sea hoja, la sección entera queda aislada del resto.

Para aliviar la cantidad de tráfico que se necesita para retransmitir en su totalidad, a todos los nodos, se desarrollaron nodos centrales más avanzados que permiten mantener un listado de las identidades de los diferentes sistemas conectados a la red. Estos switches de red “aprenderían” cómo es la estructura de la red transmitiendo paquetes de datos a todos los nodos y luego observando de dónde vienen los paquetes también es utilizada como un enchufe o artefacto.

Recomendaciones[editar]

Tipo De Red	Recomendación
Punto a Punto	Esta conexión es muy útil si se desea enviar información entre una computadora a otra.
Malla	Facilita el envío de información entre dos o más computadoras, como por ejemplo una oficina en un piso.
Estrella	Al igual que la red en malla esta se utiliza para conectar máquinas entre sí, un sencillo ejemplo de cómo utilizar esta red seria en una sala de informática o un cibercafé o liceo.
Árbol	Se utiliza para interconectar varias computadoras entre pisos, o en algunos casos entre un edificio a otro.

sacado de:https://es.wikipedia.org/wiki/Topolog%C3%ADa_de_red





sacada de:https://es.wikipedia.org/wiki/Topolog%C3%ADa_de_red

mantenimiento preventivo

mantenimiento preventivo:

es el destinado a la conservación de equipos o instalaciones mediante la realización de revisión y reparación que garanticen su buen funcionamiento y fiabilidad. El mantenimiento preventivo se realiza en equipos en condiciones de funcionamiento, por oposición al mantenimiento correctivo que repara o pone en condiciones de funcionamiento aquellos que dejaron de funcionar o están dañados.

El primer objetivo del mantenimiento es evitar o mitigar las consecuencias de los fallos del equipo, logrando prevenir las incidencias antes de que estas ocurran. Las tareas de mantenimiento preventivo pueden incluir acciones como cambio de piezas desgastadas, cambios de aceites y lubricantes, etc. El mantenimiento preventivo debe evitar los fallos en el equipo antes de que estos ocurran.

Algunos de los métodos más habituales para determinar que procesos de mantenimiento preventivo deben llevarse a cabo son las recomendaciones de los fabricantes, la legislación vigente, las recomendaciones de expertos y las acciones llevadas a cabo sobre activos similares.

Tipos de mantenimiento preventivo:

El mantenimiento preventivo se puede realizar según distintos criterios:

${\displaystyle Mantenimiento\left\{{\begin{array}{l}De\;conservaci{\acute {o}}n\left\{{\begin{array}{l}Correctivo\left\{{\begin{array}{l}Inmediato\\Diferido\end{array}}\right.\\\\{\underline {Preventivo}}\left\{{\begin{array}{l}Programado\\Predictivo\\De\;oportunidad\end{array}}\right.\end{array}}\right.\\\\De\;actualizaci{\acute {o}}n\end{array}}\right.}$

El mantenimiento programado, donde las revisiones se realizan por tiempo, kilometraje, horas de funcionamiento, etc. Así si ponemos por ejemplo un automóvil, y determinamos un mantenimiento programado, la presión de las ruedas se revisa cada tres meses, el aceite del motor se cambia cada 10 000 km, y la correa de distribución cada 90 000 km.

El mantenimiento predictivo, trata de determinar el momento en el cual se deben efectuar las reparaciones mediante un seguimiento que determine el periodo máximo de utilización antes de ser reparado.

El mantenimiento de oportunidad es aquel que se realiza aprovechando los periodos de no utilización, evitando de este modo parar los equipos o las instalaciones cuando están en uso. Volviendo al ejemplo de nuestro automóvil, si utilizamos el auto solo unos días a la semana y pretendemos hacer un viaje largo con él, es lógico realizar las revisiones y posibles reparaciones en los días en los que no necesitamos el coche, antes de iniciar el viaje, garantizando de este modo su buen funcionamiento durante el mismo.

En informática:

Relativo a la informática,: el mantenimiento en la revisión de equipos en funcionamiento para garantizar su buen funcionamiento, tanto de hardware como de software en un ordenador o PC. Estos influyen en el desempeño fiable del sistema, en la integridad de los datos almacenados y en un intercambio de información correcta, a la máxima velocidad posible dentro de la configuración óptima del sistema.

Dentro del mantenimiento preventivo existe software que permite al usuario vigilar constantemente el estado de su equipo, así como también realizar pequeños ajustes de una manera fácil.

Además debemos agregar que el mantenimiento preventivo en general se ocupa en la determinación de condiciones operativas, de durabilidad y fiabilidad de un equipo en mención este tipo de mantenimiento nos ayuda en reducir los tiempos de parada que pueden generarse por mantenimiento correctivo.

En lo referente al mantenimiento preventivo de un producto software, se diferencia del resto de tipos de mantenimiento, especialmente del mantenimiento de actualización, que se produce generalmente tras una petición de cambio por parte del cliente o del usuario final o tras un estudio de posibilidades de mejora en los diferentes módulos del sistema, el preventivo se produce para garantizar el funcionamiento en las condiciones actuales de prestaciones, seguridad y fiabilidad.

Aunque el mantenimiento preventivo es considerado valioso para las organizaciones, existen una serie de fallas en la maquinaria o errores humanos: averías, mal uso, etc. que son impredecibles a la hora de realizar estos procesos de mantenimiento.

El mantenimiento preventivo programado y la sustitución planificada de equipos son dos de las tres políticas disponibles para los ingenieros de mantenimiento

Para qué sirve el mantenimiento preventivo:

El mantenimiento preventivo constituye una acción, o serie de acciones necesarias, para alargar la vida útil del equipo e instalaciones y prevenir la suspensión de las actividades laborales por imprevistos. Tiene como propósito planificar periodos de paralización de trabajo en momentos específicos, para inspeccionar y realizar las acciones de mantenimiento del equipo, con lo que se evitan reparaciones de emergencia.

Un mantenimiento planificado mejora la productividad hasta en 25 %, reduce 30 % los costos de mantenimiento y alarga la vida útil de la maquinaria y equipo hasta en un 50 %.

Los programas de mantenimiento preventivo tradicionales, están basados en el hecho de que los equipos e instalaciones funcionan ocho horas laborables al día y cuarenta horas laborables por semana. Si las máquinas y equipos funcionan por más tiempo, los programas se deben modificar adecuadamente para asegurar un mantenimiento apropiado y un equipo duradero.

El área de actividad del mantenimiento preventivo es de vital importancia en el ámbito de la ejecución de las operaciones en la industria de cualquier tamaño.

De un buen mantenimiento depende no sólo un funcionamiento eficiente de las instalaciones y las máquinas, sino que además, es preciso llevarlo a cabo con rigor para conseguir otros objetivos como el hacer que los equipos tengan periodos de vida útil duraderos, sin excederse en lo presupuestado para el mantenimiento.

Las estrategias convencionales de "reparar cuando se produzca la avería" ya no sirven. Fueron válidas en el pasado, pero ahora si se quiere ser productivo se tiene que ser consciente de que esperar a que se produzca la avería es incurrir en unos costos excesivamente elevados (pérdidas de producción, deficiencias en la calidad, tiempos muertos y pérdida de ganancias).

Tipos De Mantenimiento:

En las operaciones de mantenimiento podemos diferenciar las siguientes definiciones:

Mantenimiento: definido como el conjunto de operaciones para que un equipamiento reúna las condiciones para el propósito para el que fue construido.

Mantenimiento de conservación: es el destinado a compensar el deterioro sufrido por el uso, los agentes meteorológicos u otras causas.En el mantenimiento de conservación pueden diferenciarse:

Mantenimiento correctivo: que corrige los defectos o averías observados.

Mantenimiento correctivo inmediato: es el que se realiza inmediatamente de percibir la avería y defecto, con los medios disponibles, destinados a ese fin.

Mantenimiento correctivo diferido: al producirse la avería o defecto, se produce un paro de la instalación o equipamiento de que se trate, para posteriormente afrontar la reparación, solicitándose los medios para ese fin.

Mantenimiento preventivo: como el destinado a garantizar la fiabilidad de equipos en funcionamiento antes de que pueda producirse un accidente o avería por deterioro.En el mantenimiento preventivo podemos ver:

Mantenimiento programado: como el que se realiza por programa de revisiones, por tiempo de funcionamiento, kilometraje, etc.

Mantenimiento predictivo: que realiza las intervenciones prediciendo el momento que el equipo quedara fuera de servicio mediante un seguimiento de su funcionamiento determinando su evolución, y por tanto el momento en el que las reparaciones deben efectuarse.

Mantenimiento de oportunidad: que es el que aprovecha las paradas o periodos de no uso de los equipos para realizar las operaciones de mantenimiento, realizando las revisiones o reparaciones necesarias para garantizar el buen funcionamiento de los equipos en el nuevo periodo de utilización.

Mantenimiento de actualización: cuyo propósito es compensar la obsolescencia tecnológica, o las nuevas exigencias, que en el momento de construcción no existían o no fueron tenidas en cuenta pero que en la actualidad si tienen que serlo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Mantenimiento#Tipos_de_mantenimiento

sacado se: https://www.google.com.co/search?q=video+de+un+mantenimiento+preventivo&hl=es-CO&tbm=vid&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwi2haallLzWAhVDLSYKHWlRCVIQ_AUICigB&biw=1920&bih=974&dpr=1

electromagnetismo

       

electromagnetismo:

   

Cuando hablamos de electrostática nos referimos a los fenómenos que ocurren debido a una propiedad intrínseca y discreta de la materia, la carga, cuando es estacionaria o no depende del tiempo. La unidad de carga elemental, es decir, la más pequeña observable, es la carga que tiene el electrón.⁴​ Se dice que un cuerpo está cargado eléctricamente cuando tiene exceso o falta de electrones en los átomos que lo componen. Por definición el defecto de electrones se la denomina carga positiva y al exceso carga negativa.⁵​ La relación entre los dos tipos de carga es de atracción cuando son diferentes y de repulsión cuando son iguales.

La carga elemental es una unidad muy pequeña para cálculos prácticos, por eso en el Sistema Internacional la unidad de carga eléctrica, el culombio, se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.

${\displaystyle 1\ \mathrm {C} =1\ \mathrm {A} \cdot \mathrm {s} }$

que equivale a la carga de 6,25 x 10¹⁸ electrones.⁴​ El movimiento de electrones por un conductor se denomina corriente eléctrica y la cantidad de carga eléctrica que pasa por unidad de tiempo se define como la intensidad de corriente. Se pueden introducir más conceptos como el de diferencia de potencial o el de resistencia, que nos conducirían ineludiblemente al área de circuitos eléctricos, y todo eso se puede ver con más detalle en el artículo principal.

El nombre de la unidad de carga se debe a Coulomb quien en 1785 llegó a una relación matemática de la fuerza eléctrica entre cargas puntuales, que ahora se la conoce como ley de Coulomb:

${\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}\mathbf {e} _{r}}$

Entre dos cargas puntuales ${\displaystyle q_{1}\;}$ y ${\displaystyle q_{2}\;}$ existe una fuerza de atracción o repulsión ${\displaystyle \mathbf {F} }$ que varía de acuerdo al cuadrado de la distancia ${\displaystyle r^{2}\;}$ entre ellas y de dirección radial ${\displaystyle \mathbf {e} _{r}}$; y ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ es una constante conocida como permitividad eléctrica.

Las cargas elementales al no encontrarse solas se las debe tratar como una distribución de ellas. Por eso debe implementarse el concepto de campo, definido como una región del espacio donde existe una magnitud escalar o vectorial dependiente o independiente del tiempo. Así el campo eléctrico ${\displaystyle {\vec {E}}}$ está definido como la región del espacio donde actúan las fuerzas eléctricas. Su intensidad se define como el límite al que tiende la fuerza de una distribución de carga sobre una carga positiva que tiende a cero, así:

Campo eléctrico de cargas puntuales.

${\displaystyle \mathbf {E} =\lim _{\Delta q\to 0}{\frac {\mathbf {F} _{\Delta q}}{\Delta q}}}$

Y así finalmente llegamos a la expresión matemática que define el campo eléctrico:

${\displaystyle \mathbf {E} ={\frac {q}{4\pi \varepsilon _{0}r^{2}}}\mathbf {e} _{r}}$

Es importante conocer el alcance de este concepto de campo eléctrico: nos brinda la oportunidad de conocer cuál es su intensidad y qué ocurre con una carga en cualquier parte de dicho campo sin importar el conocimiento de qué lo provoca.⁶​

Una forma de obtener qué cantidad de fuerza eléctrica pasa por cierto punto o superficie del campo eléctrico es usar el concepto de flujo eléctrico. Este flujo eléctrico ${\displaystyle \Phi }$ se define como la suma de la cantidad de campo que atraviesa un área determinada, así:

${\displaystyle \Phi =\sum \mathbf {E} \cdot \Delta \mathbf {S} =\oint _{s}\mathbf {E} \cdot {\text{d}}\mathbf {S} }$

El matemático y físico, Carl Friedrich Gauss, demostró que la cantidad de flujo eléctrico en un campo es igual al cociente entre la carga encerrada por la superficie en la que se calcula el flujo, ${\displaystyle q_{enc}\;}$, y la permitividad eléctrica,${\displaystyle \varepsilon _{0}}$. Esta relación se conoce como ley de Gauss:

(1)${\displaystyle \Phi =\oint _{s}\mathbf {E} \cdot {\text{d}}\mathbf {S} ={\frac {q_{enc}}{\varepsilon _{0}}}}$

magnetostatica: 

¿ que es  magnetostatica?

No fue sino hasta el año de 1820, cuando Hans Christian Ørsted descubrió que el fenómeno magnético estaba ligado al eléctrico, que se obtuvo una teoría científica para el magnetismo.⁷​ La presencia de una corriente eléctrica, o sea, de un flujo de carga debido a una diferencia de potencial, genera una fuerza magnética que no varía en el tiempo. Si tenemos una carga q a una velocidad ${\displaystyle \mathbf {v} }$, en un campo magnético ${\displaystyle \mathbf {B} }$ aparecerá una fuerza magnética inducida por el movimiento en esta carga, así:

${\displaystyle \mathbf {F} =q\mathbf {v} \times \mathbf {B} }$

Para determinar el valor de ese campo magnético, Jean Baptiste Biot en 1820,⁸​ dedujo una relación para corrientes estacionarias, ahora conocida como ley de Biot-Savart:

${\displaystyle \mathbf {B} ={\frac {\mu _{0}I}{4\pi }}\oint _{c}{\frac {d\mathbf {l} \times \mathbf {r} }{r^{3}}}}$

Donde ${\displaystyle \mu _{0}\,}$ es un coeficiente de proporcionalidad conocido como permeabilidad magnética, ${\displaystyle I\,}$ es la intensidad de corriente, el ${\displaystyle {\text{d}}\mathbf {l} }$ es el diferencial de longitud por el que circula la corriente y ${\displaystyle \mathbf {r} }$ es la distancia de este elemento de longitud el punto donde se evalúa la inducción magnética. De manera más estricta, ${\displaystyle \mathbf {B} }$ es la inducción magnética, dicho en otras palabras, es el flujo magnético por unidad de área. Experimentalmente se llegó a la conclusión que las líneas de fuerza de campos magnéticos eran cerradas, eliminando la posibilidad de un monopolo magnético. La relación matemática se la conoce como ley de Gauss para el campo magnético:

(2)${\displaystyle \oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {S} =0}$

Además en la magnetostática existe una ley comparable a la de Gauss en la electrostática, la ley de Ampère. Esta ley nos dice que la circulación en un campo magnético es igual a la densidad de corriente que exista en una superficie cerrada:

${\displaystyle \oint _{c}\mathbf {B} \cdot {\text{d}}\mathbf {l} =\mu _{0}I}$

Cabe indicar que esta ley de Gauss es una generalización de la ley de Biot-Savart. Además que las fórmulas expresadas aquí son para cargas en el vacío, para más información consúltese los artículos principales.

Véanse también: Ley de Ampère, Corriente eléctrica, Campo magnético, Ley de Biot-Savart y Momento magnético dipolar.

electrodinámica clásica:

¿ que es electrodinámica clásica?

En las secciones anteriores se han descrito campos eléctricos y magnéticos que no variaban con el tiempo. Pero los físicos a finales del siglo XIX descubrieron que ambos campos estaban ligados y así un campo eléctrico en movimiento, una corriente eléctrica que varíe, genera un campo magnético y un campo magnético de por si implica la presencia de un campo eléctrico. Entonces, lo primero que debemos definir es la fuerza que tendría una partícula cargada que se mueva en un campo magnético y así llegamos a la unión de las dos fuerzas anteriores, lo que hoy conocemos como la fuerza de Lorentz:

(3)${\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}$

Entre 1890 y 1900 Liénard y Wiechert calcularon el campo electromagnético asociado a cargas en movimiento arbitrario, resultado que se conoce hoy como potenciales de Liénard-Wiechert.

Por otro lado, para generar una corriente eléctrica en un circuito cerrado debe existir una diferencia de potencial entre dos puntos del circuito, a esta diferencia de potencial se la conoce como fuerza electromotriz o fem. Esta fuerza electromotriz es proporcional a la rapidez con que el flujo magnético varía en el tiempo, esta ley fue encontrada por Michael Faraday y es la interpretación de la inducción electromagnética, así un campo magnético que varía en el tiempo induce a un campo eléctrico, a una fuerza electromotriz. Matemáticamente se representada como:

(4)${\displaystyle \oint _{C}\mathbf {E} \cdot {\text{d}}\mathbf {l} =-{\frac {\text{d}}{{\text{d}}t}}\int _{S}\mathbf {B} \cdot {\text{d}}\mathbf {S} }$

En un trabajo del físico James Clerk Maxwell de 1861 reunió las tres ecuaciones anteriormente citadas (1), (2) y (4) e introdujo el concepto de una corriente de desplazamiento como una densidad de corriente efectiva y llegó a la última de las ecuaciones, la ley de Ampère generalizada (5), ahora conocidas como ecuaciones de Maxwell:

(5)${\displaystyle \oint _{C}\mathbf {B} \cdot {\text{d}}\mathbf {l} =\mu _{0}\int _{S}\mathbf {j} \cdot {\text{d}}\mathbf {S} +\mu _{0}\epsilon _{0}{\frac {\text{d}}{{\text{d}}t}}\int _{S}\mathbf {E} \cdot {\text{d}}\mathbf {S} }$

Las cuatro ecuaciones, tanto en su forma diferencial como en la integral aquí descritas, fueron las revisiones hechas por Oliver Heaviside. Pero el verdadero poder de estas ecuaciones, más la fuerza de Lorentz (3), se centra en que juntas son capaces de describir cualquier fenómeno electromagnético, además de las consecuencias físicas que posteriormente se describirán.⁹​

Esquema de una onda electromagnética.

La genialidad del trabajo de Maxwell es que sus ecuaciones describen un campo eléctrico que va ligado inequívocamente a un campo magnético perpendicular a este y a la dirección de su propagación, este campo es ahora llamado campo electromagnético.^{[cita requerida]}Además la solución de estas ecuaciones permitía la existencia de una onda que se propagaba a la velocidad de la luz, con lo que además de unificar los fenómenos eléctricos y magnéticos la teoría formulada por Maxwell predecía con absoluta certeza los fenómenos ópticos.

Así la teoría predecía a una onda que, contraria a las ideas de la época, no necesitaba un medio de propagación; la onda electromagnéticase podía propagar en el vacío debido a la generación mutua de los campos magnéticos y eléctricos. Esta onda a pesar de tener una velocidad constante, la velocidad de la luz c, puede tener diferente longitud de onda y consecuentemente dicha onda transporta energía. La radiación electromagnética recibe diferentes nombres al variar su longitud de onda, como rayos gamma, rayos X, espectro visible, etc.; pero en su conjunto recibe el nombre de espectro electromagnético.

Espectro electromagnético.

Véanse también: Fuerza de Lorentz, Fuerza electromotriz, Ley de Ampère, Ecuaciones de Maxwell y Campo electromagnético (demasiados parámetros en {{VT}}) Wikipedia.

electrodinámica cuántica:

¿ que es la electrodinámica  cuántica?

Posteriormente a la revolución cuántica de inicios del siglo XX, los físicos se vieron forzados a buscar una teoría cuántica de la interacción electromagnética. El trabajo de Einstein con el efecto fotoeléctrico y la posterior formulación de la mecánica cuántica sugerían que la interacción electromagnética se producía mediante el intercambio de partículas elementales llamadas fotones. La nueva formulación cuántica lograda en la década de 1940 describía la interacción de este fotón portador de fuerza y las otras partículas portadoras de materia.¹¹​

La electrodinámica cuántica es principalmente una teoría cuántica de campos renormalizada. Su desarrollo fue obra de Sinitiro Tomonaga, Julian Schwinger, Richard Feynman y Freeman Dyson alrededor de los años 1947 a 1949.¹²​ En la electrodinámica cuántica, la interacción entre partículas viene descrita por un lagrangiano que posee simetría local, concretamente simetría de gauge. Para la electrodinámica cuántica, el campo de gauge donde las partículas interactúan es el campo electromagnético y esas partículas son los fotones.¹²​

Matemáticamente, el lagrangiano para la interacción entre fermiones mediante intercambio de fotones viene dado por:

Matemáticamente, el lagrangiano para la interacción entre fermiones mediante intercambio de fotones viene dado por:

${\displaystyle {\mathcal {L}}={\bar {\psi }}(i\gamma ^{\mu }D_{\mu }-m)\psi -{\frac {1}{4}}F_{\mu \nu }F^{\mu \nu }\,}$

Donde el significado de los términos son:

${\displaystyle \gamma _{\mu }\,\!}$ son las matrices de Dirac.

${\displaystyle \ \psi }$ y ${\displaystyle {\bar {\psi }}}$ son los campos o espinores de Dirac que representan las partículas cargadas eléctricamente.

${\displaystyle D_{\mu }=\partial _{\mu }+ieA_{\mu }\,\!}$ es la derivada covariante asociada a la simetría auge.

${\displaystyle \ A_{\mu }}$ el operador asociado al potencial vector covariante del campo electromagnético y

${\displaystyle F_{\mu \nu }=\partial _{\mu }A_{\nu }-\partial _{\nu }A_{\mu }\,\!}$ el operador de campo asociado tensor de campo electromagnético.

Véanse también: Teoría cuántica de campos, Ecuación de Dirac y Modelo estándar.

buscado de:https://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo

interacción electromagnetismo:

 es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista microscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.

Las partículas fundamentales interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones entre partículas cargadas. La electrodinámica cuántica proporciona la descripción cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con la interacción nuclear débilsegún el modelo electrodébil.

electromagnetismo relativista: 

En la teoría de la relatividad especial la interacción electromagnética se caracteriza por un (cuadri)tensor de segundo orden, llamado tensor campo electromagnético:

${\displaystyle \mathbf {F} ={\begin{pmatrix}F_{00}&F_{01}&F_{02}&F_{03}\\F_{01}&F_{11}&F_{12}&F_{13}\\F_{02}&F_{21}&F_{22}&F_{23}\\F_{03}&F_{31}&F_{32}&F_{33}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}0&E_{x}/c&E_{y}/c&E_{z}/c\\-E_{x}/c&0&B_{z}&-B_{y}\\-E_{y}/c&-B_{z}&0&B_{x}\\-E_{z}/c&B_{y}&-B_{x}&0\end{pmatrix}}}$

Este tensor campo electromagnético satisface las ecuaciones de Maxwell que en notación tensorial (y sistema cgs) se escriben habitualmente:¹​

${\displaystyle {\partial F^{\alpha \beta } \over {\partial x^{\alpha }}}={4\pi \over c}J^{\beta }\qquad {\partial F_{\alpha \beta } \over \partial x^{\gamma }}+{\partial F_{\gamma \alpha } \over \partial x^{\beta }}+{\partial F_{\beta \gamma } \over \partial x^{\alpha }}=\epsilon _{\mu \beta \gamma }g^{\alpha \mu }{\partial F^{\beta \gamma } \over \partial x^{\alpha }}=0}$

Estas ecuaciones pueden escribirse de forma más compacta usando la derivada exterior y el operador dual de Hodge de forma muy elegante como:

${\displaystyle \mathrm {d} \mathbf {F} =0\qquad *\mathrm {d} (*\mathbf {F} )={\frac {4\pi }{c}}\mathbf {J} }$

De hecho, dada la forma de las ecuaciones anteriores, si el dominio sobre el que se extiende el campo electromagnético es simplemente conexo (estrellado) el campo electromagnético puede expresarse como la derivada exterior de un cuadrivector llamado potencial vector, relacionado con los potenciales del electromagnetismo clásico de la siguiente manera:

${\displaystyle \mathbf {A} =(A_{0};A_{1},A_{2},A_{3})=(\phi ;\mathbf {A} )}$

Donde:

${\displaystyle \phi \;}$, es el potencial electroestático.

${\displaystyle \mathbf {A} }$, es el potencial vector clásico.

Esta substitución facilita enormemente la resolución de dichas ecuaciones, la relación entre el cuadrivector potencial y el tensor de campo electromanético resulta ser:

${\displaystyle \mathbf {F} =\mathrm {d} \mathbf {A} ={\frac {1}{2!}}{\frac {\partial A_{\beta }}{\partial x^{\alpha }}}-{\frac {\partial A_{\alpha }}{\partial x^{\beta }}}dx^{\alpha }\land dx^{\beta }={\frac {1}{2!}}F_{\alpha \beta }dx^{\alpha }\land dx^{\beta }}$

El hecho de que la interacción electromagnética pueda representarse por un (cuadri)vector que define completamente el campo electromanético (siempre y cuando el dominio sea estrellado) es la razón por la que se afirma en el tratamiento moderno que la interacción electromagnética es un campo vectorial (y por lo que en el tratamiento cuántico se dice que está representado por bosones vectoriales).

En relatividad general es tratamiento del campo electromagnético en un espacio-tiempo curvo es similar al presentado aquí para el espacio-tiempo de Minkowski, sólo que las derivadas parciales respecto a las coordenadas deben substituirse por derviadas coviarantes.

interacción fundamental:

En física de partículas, se denomina fuerza fundamental a cada una de las clases de interacciones^{Nota 1}​ entre las partículas subatómicas, a saber¹​^{Nota 2}​:

1. Fuerzas nucleares
2. Fuerzas electromagnéticas
3. Fuerzas débiles (Interacciones de decaimiento)
4. Fuerzas de gravedad

Las primeras incluyen a las fuerzas que mantienen a los núcleos atómicos unidos, la interacción de los nucleones con los mesones pi y a la producción de partículas extrañas. En general abarca las interacciones entre hadrones.²​

Las fuerzas electromagnéticas son ampliamente conocidas.

Las fuerzas débiles son responsables de la desintegración beta, decaimiento pi mu, decaimiento mu electrón.

Las fuerzas de gravedad son tan débiles a escalas nucleares que son despreciables en los experimentos actuales.

Las teorías de campo gauge explican tanto a las partículas fundamentales como sus interacciones. Las primeras, explicadas como campos cuánticos relativistas, son representaciones de ciertos operadores de carga que se corresponden con la carga gravitacional, spin, sabor, color, carga eléctrica y demás; mientras que las fuerzas fundamentales son las fuerzas de atracción y repulsión entre estas cargas.³​

Por otro lado, de acuerdo a la teoría general de la relatividad, las interacciones son debidas a la interacción de la energía con la topología del espacio-tiempo. Hasta el momento, tanto la descripción de la gravedad como un campo gauge como la explicación de las interacciones como topologías han sido infructuosas^{[cita requerida]}.

Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones⁴​ y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.⁵​ En cambio, la unificación de la fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción unificada con la gravedad.

La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada.⁶

Interacción gravitatoria:

Es la más conocida de las interacciones, (y al mismo tiempo la que plantea mayores problemas teóricos), ya que el modelo estándar no da cuenta de ellas, es muy débil y afecta a todas las partículas, e incluso a las sin masa como el fotón debido a que a grandes distancias, por su efecto acumulativo con la masa, tiene mayor efecto que las demás^{[Aclaración requerida]}. Junto al electromagnetismo, son las interacciones que actúan a grandes distancias y contrariamente al electromagnetismo, sólo tiene carácter atractivo. A distancias atómicas, y en comparación con el resto de interacciones es la más débil de todas.

La interacción gravitatoria hace que cualquier tipo de materia provista de energía interaccione entre sí. Para formas de materia ordinaria cuyo tensor energía-impulso satisface ciertas condiciones de positividad, tendrá un carácter atractivo^{[Aclaración requerida]}. La teoría de la relatividad general estudia el comportamiento de esta interacción a escala planetaria y supragaláctica describiéndola como una Curvatura del espacio-tiempo^{[cita requerida]}. En otras palabras, la interacción gravitatoria es una manifestación de la deformación que sufre el espacio-tiempo por la presencia de grandes masas^{[cita requerida]}. La teoría newtoniana de la gravitación es una aproximación no relativista a la interacción gravitatoria.

Según la hipótesis del modelo estándar, la interacción gravitatoria, gravitación o fuerza de la gravedad, es transmitida por el gravitón^{[cita requerida]}. Cabe indicar que la teoría de la gravitación, en su formulación actual, no es una interacción que sea muy consistente con la descripción usual de la física de partículas. Sin embargo, debido a que la gravitación es sólo perceptible en distancias muy por encima del radio atómico esto permite en la práctica usar ambas teorías simultáneamente sin encontrar conflicto, en la mayoría de situaciones prácticas.

Interacción electromagnética:

El electromagnetismo es la interacción que actúa entre partículas con carga eléctrica. Este fenómeno incluye a la fuerza electrostática, que actúa entre cargas en reposo, y el efecto combinado de las fuerzas eléctrica y magnética que actúan entre cargas que se mueven una respecto a la otra^{[Aclaración requerida]}.

El campo electromagnético también tiene un alcance infinito y como es mucho más fuerte que la gravedad describe casi todos los fenómenos de nuestra experiencia cotidiana. Estos van desde el rayo láser y la radio, a la estructura atómica y a fenómenos tales como la fricción y el arco iris.

Los fenómenos eléctricos y magnéticos han sido observados desde la antigüedad, pero fue a partir de 1800 cuando los científicos descubrieron que la electricidad y el magnetismo son dos aspectos fundamentales de la misma interacción. En 1864, las ecuaciones de Maxwell había unificado rigurosamente ambos fenómenos^{[Aclaración requerida]}. En 1905, la teoría de Einstein de la relatividad especial resolvió la cuestión de la constancia de la velocidad de la luz. También Einstein explicó el efecto fotoeléctrico al teorizar que la luz se transmitía también en forma de cuantos, que ahora llamamos fotones. A partir de 1927, Paul Dirac unifica^{[Aclaración requerida]} la mecánica cuántica con la teoría relativista del electromagnetismo, la teoría de la electrodinámica cuántica, que se completó en la década de 1940.

Interacción nuclear fuerte:

La interacción fuerte, también conocida como interacción nuclear fuerte, es la interacción que permite unirse a los quarks para formar hadrones. La interacción electromagnética se da entre partículas cargadas eléctricamente, aquí las partículas también tienen carga, la carga de color. A pesar de su fuerte intensidad, su efecto sólo se aprecia a distancias muy cortas del orden del radio atómico. Según el modelo estándar, la partícula mediadora de esta fuerza es el gluón.⁹​ La teoría que describe a esta interacción es la cromodinámica cuántica (QCD) y fue propuesta por David Politzer, Frank Wilczek y David Gross en la década de 1980.

Como resultado colateral de la interacción entre quarks, existe una manifestación de la fuerza nuclear fuerte, actuando dentro del núcleo atómico entre los protones y neutrones^{[Aclaración requerida]}; Debido a la carga positiva de los protones, para que éstos se encuentren estables en el núcleo debía existir una fuerza más fuerte que la electromagnética para retenerlos. Ahora sabemos que la verdadera causa de que los protones y neutrones no se desestabilicen es la llamada interacción fuerte residual.¹⁰​ Esta interacción entre nucleones (protones y neutrones) se produce a través de parejas de quark-antiquark en forma de piones.

Interacción nuclear débil:

Artículo principal: Interacción nuclear débil

La interacción débil, también conocida como interacción nuclear débil, se acopla a un tipo de carga llamada sabor, que la poseen los quarks y los leptones. Esta interacción es la causante de los cambios de sabor en estas partículas, en otras palabras es la responsable de que los quarks y leptones decaigan en partículas más livianas, además es la que produce desintegraciones beta.¹¹​ La teoría de Glashow-Weinberg-Salam estudia la interacción débil y la electrodinámica cuántica de manera unificada en lo que se llama modelo electrodébil.

Según el modelo estándar, la interacción débil es mediada por los bosones W y Z que son partículas muy masivas. Su intensidad es menor que la intensidad de la electromagnética y su alcance es menor que el de la interacción fuerte. Al igual que la interacción fuerte y la gravitatoria es esta una interacción únicamente atractiva^{[Aclaración requerida][cita requerida]}.

sacado de:https://es.wikipedia.org/wiki/Interacciones_fundamentales