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ECUACIONES DE MAXWELL Dan Jesús Salgado García Ana Fernanda Tahuilan Ortiz James Clerk Maxwell Científico escocés especializado en el campo de la física matemática. Su mayor logro fue la formulación de la teoría clásica de la radiación electromagnética, que unificó por primera vez la electricidad, el magnetismo y la luz como manifestaciones distintas de un mismo fenómeno. Las ecuaciones de Maxwell, formuladas para el electromagnetismo, han sido ampliamente consideradas la “segunda gran unificación de la física”, siendo la primera aquella realizada por Isaac Newton. ECUACIONES DE MAXWELL Constituyen un pilar básico de la teoría electromagnética ya que representan una de las formas más elegantes y concisas de establecer los fundamentos del electromagnetismo, los campos magnéticos, la relatividad, teorías modernas de campos, el modelo estándar y la teoría de cuerdas; al unificar las leyes de la electricidad, el magnetismo y la óptica en 4 sencillas ecuaciones que describen cualquier fenómeno electromagnético. Forma integral Forma diferencial Ley de Gauss para el campo eléctrico La divergencia del campo eléctrico es igual a la carga La fuente de las líneas de fuerza son las cargas El flujo del campo eléctrico es producido por las cargas La suma de las líneas de fuerza que atraviesan la superficie es igual a la carga dentro de ella De estas expresiones surge la ley de Coulomb Ley de Gauss para el campo magnético La divergencia del campo magnético es 0 No hay fuentes del capo magnético ya que toda línea de fuerza vuelve y se cierra sobre sí misma Mientras que para la electricidad si existen fuentes ya que puede haber cargas negativas y positivas para el caso magnético los polos Norte y Sur, siempre van a ir en pares y nunca vamos a encontrar un polo aislado. El flujo de las líneas de fuerza es 0 siempre porque toda línea de fuerza que sale, vuelve a entrar, así la contribución total es nula. Ley de Ampere-Maxwell Una corriente por un hilo genera un campo magnético circular, es decir, una corriente genera un campo magnético rotacional Maxwell introdujo un término a la ley de Ampere conocido como la ley de desplazamiento y su importancia radica en la conservación del principio de la continuidad, aunque también se pone de manifiesto una simetría entre las ecuaciones, dejando ver que las leyes de la electricidad y el magnetismo se reflejan, es decir, la electricidad genera magnetismo y el magnetismo genera electricidad Ley de Faraday La variación de corriente genera un campo magnético y un campo magnético variable generará una corriente. Un flujo variable de campo magnético crea corriente en una espira, es decir; el campo magnético variable crea un campo eléctrico rotacional. La solución de sus ecuaciones dinámicas dio como resultado la ecuación de una onda, lo cual describe la propagación de una perturbación en el espacio. Para calcular la velocidad de esta utilizó la permitividad dieléctrica del vacío y la permitividad magnética del vacio, lo cual dio un valor casi idéntico al de la luz. Concluyendo que “la luz consiste en las ondulaciones transversales del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos”
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