Ecuaciones de Maxwell: ley de Gauss, ley de Faraday y ley de Ampere

Ecuaciones de Maxwell: ley de Gauss, ley de Faraday y ley de Ampere

los Ecuaciones de Maxwell fueron publicados por el científico ' James Clerk Maxwell ”En el año 1860. Estas ecuaciones indican cómo los átomos o elementos cargados proporcionan fuerza eléctrica así como una fuerza magnética para cada unidad de carga. La energía para cada unidad de carga se denomina campo. De lo contrario, los elementos podrían estar inmóviles en movimiento. Las ecuaciones de Maxwell explican cómo los campos magnéticos pueden formarse mediante Corrientes eléctricas así como las cargas y, finalmente, explican cómo un campo eléctrico puede producir un campo magnético, etc. La ecuación primaria te permite determinar el campo eléctrico formado con una carga. La siguiente ecuación le permite determinar el campo magnético, y las dos restantes explicarán cómo fluyen los campos alrededor de sus suministros. Este artículo analiza Teoría de Maxwell o Ley de Maxwell . Este artículo analiza una descripción general de Teoría electromagnética de Maxwell .

¿Qué son las ecuaciones de Maxwell?

los Derivación de la ecuación de Maxwell se recopila mediante cuatro ecuaciones, donde cada ecuación explica un hecho correspondientemente. Todas estas ecuaciones no fueron inventadas por Maxwell, sin embargo, combinó las cuatro ecuaciones hechas por Faraday, Gauss y Ampere. Aunque Maxwell incluyó una parte de la información en la cuarta ecuación, a saber, la ley de Ampere, eso completa la ecuación.


Ecuaciones de Maxwells

Ecuaciones de Maxwells



  • La primera ley es Ley de Gauss destinado a campos eléctricos estáticos
  • La segunda ley también es Ley de Gauss destinado a campos magnéticos estáticos
  • La tercera ley es Ley de Faraday que dice que el cambio de campo magnético producirá un campo eléctrico.
  • La cuarta ley es Ley de Ampere Maxwell que dice que el cambio de campo eléctrico producirá un campo magnético.

Las dos ecuaciones de 3 y 4 pueden describir una onda electromagnética que se puede propagar por sí solo. La agrupación de estas ecuaciones dice que un cambio de campo magnético puede producir un cambio de campo eléctrico, y luego esto producirá un cambio de campo magnético adicional. Por lo tanto, esta serie continúa y una señal electromagnética está lista y se propaga por todo el espacio.

Las cuatro ecuaciones de Maxwell

Las cuatro ecuaciones de Maxwell Explique los dos campos que se producen tanto en el suministro eléctrico como en el actual. Los campos son tanto eléctricos como magnéticos, y varían en el tiempo. Las cuatro ecuaciones de Maxwell incluyen lo siguiente.

  • Primera ley: ley de Gauss para la electricidad
  • Segunda ley: ley de Gauss para el magnetismo
  • Tercera ley: ley de inducción de Faraday
  • Cuarta Ley: Ley de Ampere

Las cuatro ecuaciones de Maxwell anteriores son Gauss para la electricidad, Gauss para el magnetismo y la ley de Faraday para la inducción. Ley de amperio está escrito de diferentes maneras como Ecuaciones de Maxwell en forma integral , y Ecuaciones de Maxwell en forma diferencial que se analiza a continuación.

Símbolos de la ecuación de Maxwell

Los símbolos utilizados en la ecuación de Maxwell incluyen los siguientes


  • ES denota campo eléctrico
  • METRO denota campo magnético
  • D denota desplazamiento eléctrico
  • H denota la fuerza del campo magnético
  • pag. denota densidad de carga
  • I denota corriente eléctrica
  • ε0 denota permitividad
  • J denota densidad de corriente
  • μ0 denota permeabilidad
  • c denota la velocidad de la luz
  • METRO denota magnetización
  • PAG denota polarización

Primera ley: ley de Gauss para la electricidad

los la primera ley de Maxwell es la ley de Gauss que se usa para electricidad . La ley de Gauss define que el flujo eléctrico de cualquier superficie cerrada será proporcional a la carga total encerrada en la superficie.

La forma integral de la ley de Gauss descubre su aplicación durante el cálculo de campos eléctricos en la región de objetos cargados. Al aplicar esta ley a una carga puntual en el campo eléctrico, se puede demostrar que es confiable con la ley de Coulomb.

Aunque la región primaria del campo eléctrico proporciona una medida de la carga neta incluida, la desviación del campo eléctrico ofrece una medida de la compacidad de las fuentes y también incluye la implicación utilizada para la protección de la carga.

Segunda ley: ley de Gauss para el magnetismo

los la segunda ley de Maxwell es la ley de Gauss que se utiliza para el magnetismo. La ley de Gauss establece que la desviación del campo magnético es igual a cero. Esta ley se aplica al flujo magnético a través de una superficie cerrada. En este caso, el vector de área apunta desde la superficie.

El campo magnético debido a los materiales se generará a través de un patrón denominado dipolo. Estos polos están mejor representados por bucles de corriente, sin embargo, son similares a las cargas magnéticas positivas y negativas que rebotan juntas de manera invisible. En condiciones de líneas de campo, esta ley establece que las líneas de campo magnético no comienzan ni terminan, sino que crean bucles de lo contrario se expanden hasta el infinito y se invierten. En otros términos, cualquier línea de campo magnético que atraviese un nivel dado tiene que salir de ese volumen en alguna parte.

Esta ley se puede escribir en dos formas, a saber, forma integral y forma diferencial. Estas dos formas son iguales debido al teorema de divergencia.

Tercera ley: ley de inducción de Faraday

los tercera ley de Maxwell es la ley de Faraday que se utiliza para la inducción. La ley de Faraday establece que la forma en que un campo magnético cambiante en el tiempo creará un campo eléctrico. En forma integral, define que el esfuerzo por cada unidad de carga es necesario para mover una carga en la región de un circuito cerrado que es igual a la tasa de reducción del flujo magnético durante la superficie cerrada.

Al igual que el campo magnético, el campo eléctrico inducido energéticamente incluye líneas de campo cerrado, si no se coloca en un campo eléctrico estático. Esta característica de inducción electromagnética es el principio de funcionamiento detrás de varios generadores electricos : por ejemplo, un imán con una barra giratoria crea un cambio de campo magnético, que a su vez produce un campo eléctrico en un cable cercano.

Cuarta Ley: Ley de Ampere

los cuarta de la ley de Maxwell es la ley de Ampere . La ley de Ampere establece que la generación de campos magnéticos se puede realizar de dos formas, a saber, con corriente eléctrica y con campos eléctricos cambiantes. En el tipo integral, el campo magnético inducido en la región de cualquier circuito cerrado será proporcional a la corriente eléctrica y la corriente de desplazamiento en toda la superficie cerrada.

La ley de amperios de Maxwell hará que el conjunto de ecuaciones sea confiable con precisión para campos no estáticos sin alterar las leyes de amperios y Gauss para campos fijos. Pero como resultado, espera que un cambio del campo magnético induzca un campo eléctrico. Por lo tanto, estas ecuaciones matemáticas permitirán ondas electromagnéticas autosuficientes para moverse por el espacio vacío. La velocidad de las ondas electromagnéticas se puede medir y eso podría esperarse de las corrientes y los experimentos de cargas coinciden con la velocidad de la luz, y este es un tipo de radiación electromagnética.

∇ x B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t

Por lo tanto, se trata de Ecuaciones de Maxwell . De las ecuaciones anteriores, finalmente, podemos concluir que estas ecuaciones incluyen cuatro leyes que están relacionadas con el campo eléctrico (E) y magnético (B) que se discutieron anteriormente. Las ecuaciones de Maxwell pueden escribirse en forma de integral equivalente así como diferencial. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las aplicaciones de las ecuaciones de Maxwell?