UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL CARRERA DE INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

Biografía Introducción James Clerk Maxwell Biografía Introducción

James Clerk Maxwell (Nació en Edimburgo, Reino Unido; 13 de junio de 1831- Falleció en Cambridge, Inglaterra; 5 de noviembre de 1879). Fue un físico británico conocido principalmente por haber desarrollado la teoría electromagnética clásica, sintetizando todas las anteriores observaciones, experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aun sobre óptica, en una teoría consistente. Maxwell fue una de las mentes matemáticas más preclaras de su tiempo, y muchos físicos lo consideran el científico del siglo XIX que más influencia tuvo sobre la física del siglo XX habiendo hecho contribuciones fundamentales en la comprensión de la naturaleza.

Desde su adolescencia, Maxwell demostraría sus capacidades, principalmente en el campo de las matemáticas. Con 15 años, después de una de las muchas reuniones de la Royal Society of Edinburgh a la que asistió. Maxwell ideó una forma sencilla de trazar óvalos con un hilo atado a dos alfileres. Gracias a ello, Maxwell ingresaría en tan reputada institución. Maxwell se dedicó a la realización de estudios de carácter privado. Es el creador de la electrodinámica moderna y el fundador de la teoría cinética de los gases. Formuló las ecuaciones llamadas "ecuaciones de Maxwell", y que se definen como las relaciones fundamentales entre las perturbaciones eléctricas y magnéticas, que simultáneamente permiten describir la propagación de las ondas electromagnéticas.

James expresa que las leyes fundamentales de la electricidad y el magnetismo podrían resumirse de forma matemática, las cuales en la actualidad se las conoce como las leyes de Maxwell. Estas ecuaciones relacionan los vectores E y b con sus fuentes, que son las cargas en reposo, las corrientes y los campos variables. Las leyes de Maxwell juegan el mismo papel que las leyes de Newton en la mecánica clásica. Maxwell demostró que estas ecuaciones podían combinarse, aunque al principio eran veinte ecuaciones, Oliver Heaviside las redujo a cuatro ecuaciones.

Primera ecuación de Maxwell- Ley de Gauss para el campo eléctrico

Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) y Karl Friedrich Gauss (1777-1855).

∇ = NABLA = operador matemático E = campo eléctrico (valor vectorial) ∇·E = divergencia de E Ρ = densidad del campo eléctrico Ε0 = épsilon sub cero = constante eléctrica

LEY DE GAUSS PARA EL Magnetismo. El flujo magnético neto exterior de cualquier superficie cerrada es cero, esto equivale a una declaración sobre el origen del campo magnético, en un dipolo magnético La divergencia de un campo vectorial es proporcional a la densidad de la fuente puntual, de modo que la forma de la ley de Gauss para los campos magnéticos es entonces, una declaración de la inexistencia de monopolos magnéticos. Las líneas del campo eléctrico nacen en las cargas positivas y mueren en las cargas negativas.

Ley de maxwell - ampere Ley de Ampere-Maxwell Ampere formuló una relación para un campo magnético inmóvil y una corriente eléctrica que no varía en el tiempo. La ley de Ampere nos dice que la circulación en un campo magnético (B) a lo largo de una curva cerrada C es igual a la densidad de corriente (j) sobre la superficie encerrada en la curva C, matemáticamente así

donde u es la permeabilidad magnética en el vacío donde u es la permeabilidad magnética en el vacío. Pero cuando esta relación se la considera con campos que sí varían a través del tiempo llega a cálculos erróneos, como el de violar la conservación de la carga. Maxwell corrigió esta ecuación para lograr adaptarla a campos no estacionarios y posteriormente pudo ser comprobada experimentalmente. Maxwell reformuló esta ley así

En el caso específico estacionario esta relación corresponde a la ley de Ampère, además confirma que un campo eléctrico que varía con el tiempo produce un campo magnético y además es consecuente con el principio de conservación de la carga. En forma diferencial, ésta ecuación toma la forma:

LEY DE AMPERE (Jose Rodrigues, García Jose, Maria Virgos Rovira, 1882) Explica sobre La circulación de un campo magnético a lo largo de una línea cerrada es igual al producto de m0 por la intensidad neta que atraviesa el área limitada por la trayectoria, La integral del primer miembro es la circulación o integral de línea del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada. μ0 es la permeabilidad del vacío dl es un vector tangente a la trayectoria elegida en cada punto IT es la corriente neta que atraviesa la superficie delimitada por la trayectoria, y será positiva o negativa según el sentido con el que atraviese a la superficie.