las leyes de maxwell v4

7/17/2019 Las Leyes de Maxwell v4

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1

Las leyes de Maxwell



2

Actividades

I

IResumen de la exposición didáctica de esta unidad.

II

II

¿Qué dimensiones fundamentales tiene la expresión? Hallar su

valor.¿Qué te sugiere el valor obtenido y sus unidades?

¿Puedes proponer alguna hipótesis sobre lo que significa esta

relación de estas constantes fundamentales?

Si has llegado a alguna conjetura, búscala por Internet y

explícala con tus propias palabras.

00

1

[email protected]



3

Reflexiones

I

IEn ciencia no existen verdades absolutas. La ciencia es una visión del

mundo que se sustenta en datos observacionales y en la búsqueda

de patrones regulares.

II

II

Matemáticas

Química

iología

Ingeniería Medicina

ísica



4

¿Quién es Maxwell?

IIJames Clerk Maxwell (1831-1879).

Físico escocés que elaboró la teoría unificada del electromagnetismo y

la teoría cinética de los gases.

IIIISegún Richard Feynman, “el suceso

más significativo del siglo XIX será

considerado el descubrimiento, por

parte de Maxwell, de las leyes del

electromagnetismo”.



5

Ley de MaxwellLey de Gauss para el campo eléctrico.

II

"Si en un campo eléctrico consideramos una superficie geométricacerrada, el flujo eléctrico total que la atraviesa es igual a la carga eléctrica

total existente en su interior dividido por la permitividad del medio."



6

Ley de Maxwell

Esta ley permite deducir la Ley de Coulomb y es la

base de la electrostática.

Ley de gauss para el campo eléctrico.

II



7

Ley de MaxwellLey de Gauss para el campo magnético.

"Si en un campo magnético consideramos una superficie

geométrica cerrada, el flujo magnético que la atraviesa es siempre

igual a cero."

Como consecuencia de esta ley las líneas de

campo magnético son cerradas y no existen

polos magnéticos aislados.

IIII



8

ley de MaxwellLey de Faraday-Henry

Potencial eléctrico inducido en un circuito:

El flujo magnético:

Si existe un potencial eléctrico inducido existe un campo

eléctrico que se representa como:

IIIIII

Finalmente se obtiene la ecuación:

"Toda variación del flujo magnético que atraviesa un circuito cerrado produce

en él una corr iente eléctrica inducida."

Dicho de otra forma, los campos magnéticos variables producen a su alrededor campos

eléctricos.



9

ley de MaxwellLey de Ampère-Maxwell.

IVIV

Finalmente nos queda:

"Los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas y también

por campos eléctricos variables."

Recordando la ley de Ampere:

Si multiplicamos la I ley de Mawwell por μ0 y ε0 y después derivamos con respecto al

tiempo nos queda:

0

qS d E

00

0

00

q

S d E

qdt

d S d E

dt

d 000



10

ResumenII Ley de Gauss del campo eléctrico:

0

qS d E

IIII Ley de Gauss del campo magnético: 0 S d B

IIIIII Ley de Faraday-Henry: S

S d Bdt

d ld E

IVIV Ley de Ampere-Maxwell: S d E dt d ld B

00

Forma diferencial

0

E

0 B

t

B E

t E B

00

),,( z y x



11

Ondas electromagnéticas

IV

Si en un punto tenemos un campo eléctrico variable, este campo, según laIV ecuación de Maxwell genera un campo magnético variable, que a su vez,

de acuerdo con la III ecuación de Maxwell genera otro campo eléctrico variable

y así sucesivamente.

III

2

2

002

2

t

E

x

E

)(0 t w xk sen E E



12

Ondas electromagnéticas

IV

Si en un punto tenemos un campo eléctrico variable, este campo, según laIV ecuación de Maxwell genera un campo magnético variable, que a su vez,

de acuerdo con la III ecuación de Maxwell genera otro campo eléctrico variable

y así sucesivamente.

III

Las ondas electromagnéticas están compuestas por dos campos, uno eléctrico

y otro magnético, mutuamente perpendiculares y perpendiculares a la

dirección de propagación que se desplazan con una velocidad “c” en el vacío.



13

Una carga que vibra produce una onda electromagnética. Por ese motivo, existen

conductores eléctricos diseñados específicamente para convertir las señales eléctricas

que viajan por ellos en ondas electromagnéticas y viceversa: son las antenas.

Cuando por una antena emisora circula una señal eléctrica, la antena genera una onda

electromagnética. Esta onda, al llegar a una antena receptora produce en ella una

señal eléctrica idéntica a la original: la telecomunicación se ha establecido.



14

El colapso atómico una cuestión de escala..

Las leyes de Maxwell funcionan extraordinariamente bien en la escala

macroscópica (objetos de tamaño mensurable y observable).

¿Cómo sería la trayectoria del electrón en el átomo de Rutherford de acuerdo

a las leyes de Maxwell?

Debate: si el colapso no se produce: ¿Qué es lo que está pasando?

¿Hay algo en la física que estamos pasando por alto?



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A pesar de todo...

Estas cuatro leyes, junto con la ley de Lorentz, rigen

casi todo lo que puedas imaginar: la luz con la que

lees estas líneas, los impulsos eléctricos en el

cerebro con el que las descifras, el ordenador con el

que las escribo, las interacciones químicas que

hacen que tu cuerpo sea como es...

Comprenderlas es, en una gran medida, comprender el Universo.



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