ley de maxwell

James Clerk Maxwell

Francisco C´anovas Pic´on
Universidad de Murcia
Historia de la F´ısica

´Indice general

´Indice general

2

1. Biograf´ıa

3

2. Electrodin´
amica

11

2.1. Algunos problemas por resolver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

2.2. Sobre las l´ıneas de fuerza de Faraday . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .

13

2.3. Sobre las l´ıneas f´ısicas de fuerza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

2.4. Modelo mec´anico de Maxwell del campo electromagn´etico . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

2.5. Magnitudes mec´anicas y electromagn´eticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

2.6. Las leyes del campoelectromagn´etico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

2.7. La teor´ıa electromagn´etica de la luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

2.8. La velocidad de la luz, una constante electromagn´etica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

2.9. Las limitaciones del art´ıculo sobre las l´ıneas f´ısicas de fuerza . . . . . . . . . . . . .. . . . .

30

2.10. Una teor´ıa din´amica del campo electromagn´etico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

2.11. El desarrollo de la teor´ıa sin el mecanismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

2.12. La actitud de maxwell hacia la interpretaci´on de su teor´ıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37

3. Termodin´
amica

40

3.1. Elproblema inicial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

3.2. La soluci´
on de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

Bibliograf´ıa

43

2

Cap´ıtulo

1
Biograf´ıa

James Clerk Maxwell naci´
o en Edimburgo el 13 de junio de 1831, de una familia que contaba entre sus
antepasadosmuchas figuras destacadas. La fortuna de la familia hab´ıa sido edificada por John Clerk, en Par´ıs,
en los a˜
nos 1634 a 1646, volviendo luego a Escocia donde adquiri´o el dominio de los barones de Penicuik. Su
hijo se cas´o con la nieta del poeta Sir William Drummond of Hauthornden, y algunos de sus descendientes
llegaron a ser eminentes abogados escoceses, que enviaron a varios de sus hijosa estudiar a Leyden y otras
ciudades extranjeras. El t´ıo bisabuelo de Maxwell, John Clerk, era amigo de James Hutton, fundador de la
geolog´ıa moderna, y afirmaba haber encontrado la t´actica naval mediante la cual Rodney gan´o la batalla de
la Dominique. El bisabuelo de Maxwell, Sir George Clerk, se hab´ıa casado con una prima hermana, Agnes
Maxwell, descendiente de Drummond, y heredera deMiddlebie, que hab´ıa adoptado el apellido de Clerk
Maxwell. Result´
o as´ı que la familia entr´
o en posesi´on de las heredades de Penicuik y Middlebie.
En su juventud ten´ıa Maxwell cabello y barba negros, ojos casi negros y cutis p´alido, y sus rasgos eran
hermosos y expresivos. Rara vez re´ıa, pero en sus ojos hab´ıa un gui˜
no expresivo cuando estaba de humor ir´
onico.
Ten´ıa latendencia a expresarse por hip´erboles, contra la cual luchaba y que confund´ıa a los esp´ıritus simples.
Cuando hablaba con iron´ıa, su voz se tornaba ronca, dificultando la comprensi´on de lo que dec´ıa. Escribe Lewis
Campbell, su bi´
ografo, que probablemente la tendencia de Maxwell a hablar en hip´erboles, se increment´
o por
las reprimendas de su preceptor, y posteriormente en la escuela,pues era en parte un mecanismo psicol´
ogico
de defensa.
Pertenec´ıa a la clase de los “lairds”, peque˜
nos terratenientes escoceses, a la cual pertenec´ıa desde hac´ıa
tres siglos su familia, de la cual hab´ıan salido varias personalidades destacadas en la historia de Escocia. Su
padre contaba con una renta reducida, pero segura, y en su juventud se hab´ıa dedicado espor´adicamente a
la...