Electromagnetismo

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La interpretación operativa de la teoría de Maxwell
La interpretación "operativa" se basa en dos postulados: las magnitudes electromagnéticas se consideraban fundamentales, y el campo es una realidad independiente. La materia y el campo se consideran como entes distintos e interpenetrantes. En su obra "A Dynamical Theory of Electromagnetic Field", se limitó a usar las fórmulas de la mecánicaanalítica con el fin de establecer las ecuaciones del campo y deducir de ellas las consecuencias relativas a la teoría de la luz. A partir de que toda energía es de tipo mecánico, consideró como potencial la energía de los fenómenos electrostáticos y como cinética la de las modificaciones magnéticos y las corrientes. Las ecuaciones formuladas por Maxwell en dicha obra fueron representadas de lasiguiente manera:
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Maxwell había demostrado a partir de dichas ecuaciones que las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz, y que dicha velocidad depende de la permeabilidad magnética y de la constante dieléctrica del medio. Demostró también, que la onda magnética debe ser transversal. Así pues, había conseguidoobtener los mismos resultados que daba el modelo mecánico, sólo que utilizando únicamente sus ecuaciones. A partir de tales ecuaciones, dedujo nuevas propiedades de las ondas electromagnética, que podemos resumir así:
1. Estableció la relación entre la conductividad y la transparencia. Cuanto más conductor es un material, más absorbe la luz, y así, explicaba que los conductores sean opacos, ylos medios transparentes buenos aislantes.
2. Calculó la energía de los componentes eléctricos y magnéticos de las ondas electromagnéticas, y descubrió que la mitad de esta energía era eléctrica y la otra mitad magnética.
3. En el caso de un rayo de luz polarizado en un plano, la onda eléctrica se propaga junto a la magnética dispuestas perpendicularmente entre sí. Señaló también que la resultantede la tensión electromagnética sobre un cuerpo irradiado con luz es una presión.
La concepción del campo electromagnético de Maxwell se puede resumir en la siguiente cita: "La teoría que propongo puede, por consiguiente, llamarse teoría del campo electromagnético por que trata del espacio en las proximidades de los cuerpos eléctricos y magnéticos, y puede llamarse teoría dinámica por que suponeque en dicho espacio hay una materia en movimiento que produce los efectos electromagnéticos observados." Añadía, que la materia no puede ser "grosera", que hay que concebirla como una materia etérea semejante a la que asegura la propagación de la luz o del calor radiante.
En su obra "Treatise on Electricity and Magnetism" (Tardado de Electricidad y Magnetismo) la hipótesis de la naturalezaelectromagnética de la luz se reduce a la identidad de los dos éteres: el de la óptica y el de la electricidad, en un párrafo de la obra afirma: "En distintos pasajes de este Tratado se ha intentado explicar los fenómenos electromagnéticos por una acción mecánica transmitida de un cuerpo a otro gracias a un medio que llena el espacio comprendido entre ambos. La teoría ondulatoria de la luz suponetambién la existencia de un medio semejante. Hemos de demostrar ahora que el medio electromagnético posee propiedades idénticas a las del medio en el que se propaga la luz". Con esta afirmación Maxwell sentencia la relación definitiva e inseparable entre la óptica y el electromagnetismo.
Un enfoque físico de las ecuaciones de Maxwell
En la física, como ya se ha descrito con anterioridad, un importantetipo de interacción entre las partículas fundamentales que componen la materia es la denominada "interacción electromagnética", la cual está asociada con una propiedad característica de cada partícula, llamada "carga eléctrica". La descripción del electromagnetismo implica la introducción de la noción de "campo electromagnético", el cual está caracterizado, en la representación vectorial...
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