Introducción A Las Leyes De Maxwell

Las relaciones electrostáticas se iniciaron con la Ley experimental de Coloumb, la cual fue aceptada. Las cuatro leyes básicas del electromagnetismo son las siguientes: (1) Ley de Gauss que expresa la ausencia de polos magnéticos; (2) La Ley de Ampere que relaciona el campo magnético con las corrientes constantes que lo producen, (3) La ley de Inducción de Faraday y (4) la Ley de Ampere modificada para las corrientes que varían con el tiempo. En la primera parte consideraremos las distribuciones de carga estacionaria, mientras que en la segunda parte consideraremos el movimiento uniforme de las cargas eléctricas con una velocidad constante. La relación entre los campos eléctricos y magnéticos es el resultado de la carga en movimiento relativo. También se sabe que un campo eléctrico estático es un conductor que forza una corriente estática la cual conduce a un campo magnético estático. Si una carga de alguna forma es acelerada, se espera como resultado un campo magnético en función del tiempo. ¿Puede esto ocurrir sin la existencia de un campo eléctrico en función del tiempo? La respuesta la analizaremos en una ley experimental, llamada Ley de Faraday.

En este capítulo comenzaremos con la Ley de Faraday y obtendremos un conjunto de ecuaciones pertenecientes al caso de la dinámica. Estas ecuaciones darán el mismo resultado que para el caso de la consolidación de este conjunto de ecuaciones, más el desarrollo del concepto del desplazamiento de la densidad de corriente, se debió principalmente a Maxwell. Se puede decir que un estudio de “Teoría de campo” es un estudio de las ecuaciones de Maxwell. Mucho de lo que se dirá de ahora en adelante sobre electromagnetismo consistirá en hallar soluciones a las ecuaciones de Maxwell para que satisfagan las condiciones en las fronteras y las distribuciones de carga y las corrientes adecuadas de diferentes problemas.

Analizaremos de nuevo las condiciones en las fronteras para los campos eléctricos y magnéticos. Se analizará la conservación general de energía, mediante el teorema de Poynting. El cálculo de la energía disipada (Ley de Joule) más la energía almacenada en los campos eléctrico y magnético es expresada por el mencionado teorema.

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