Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones (originalmente 20 ecuaciones) que escriben por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.
Ecuaciones de Maxwell
Todos los fenómenos electromagnéticos clásicos (no cuánticos) se pueden describir a partir de las ecuaciones de Maxwell
donde generalmente las incógnitas son los campos vectoriales:
o E: campo eléctrico (V/m),
o D: campo de desplazamiento (C/m¬2),
o H: campo magnético(A/m) y
o B: campo de inducción magnética (T).
Estos campos conforman el campo electromagnético. Las dos ecuaciones del rotor (Faraday y Maxwell-Ampère) aseguran que hay una dependencia mutua entre campos eléctricos y magnéticos variables en el tiempo, de manera que en este caso ambos campos están interrelacionados. Sólo en el caso de campos estáticos (que no varían en el tiempo) campo eléctrico y magnético son independientes entre sí.
Llamamos fuentes de campo a los sistemas físicos que crean campos en el espacio. En el caso electromagnético, cargas y corrientes eléctricas crean campo. En las ecuaciones de Maxwell
las fuentes de campo son entonces:
o ρ: la densidad de carga eléctrica (C/m¬3) y
o j: la densidad de corriente (A/m¬2).
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