epelpad

El post que buscas se encuentra eliminado, pero este también te puede interesar

[Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell

[Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell

Hola amigos Taringueros.... Hoy les voy a traer información sobre el Electromagnetismo, para todos los fanáticos de la electrónica. Espero que les sirva.

electronica

El electromagnetismo ha sido la base de la llamada Segunda Revolución Industrial, fundamentalmente en los aspectos de la conversión electromecánica de energía y las comunicaciones. Actualmente las aplicaciones electromagnéticas dominan toda la técnica moderna y la miniaturización y creciente velocidad de los circuitos electrónicos hacen cada vez más necesaria la modelación de estos fenómenos mediante la teoría de campos.

El electromagnetismo es una teoría de campos, es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas cuya descripción matemática son campos vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. La característica vectorial dificulta notablemente las resolución de las ecuaciones que describen el comportamiento, por lo que se trata en la medida de lo posible de simplificar el problema a ecuaciones escalares, y si no es posible, se utilizan sofisticados métodos numéricos que han explotado en número y variedad en los últimos años.

electricidad

James Clerk Maxwell (Edimburgo, Escocia, 13 de junio de 1831 – Cambridge, Inglaterra, 5 de noviembre de 1879). Físico escocés conocido principalmente por haber desarrollado la teoría electromagnética clásica, sintetizando todas las anteriores observaciones, experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aun sobre óptica, en una teoría consistente. Las ecuaciones de Maxwell demostraron que la electricidad, el magnetismo y hasta la luz, son manifestaciones del mismo fenómeno: el campo electromagnético. Desde ese momento, todas las otras leyes y ecuaciones clásicas de estas disciplinas se convirtieron en casos simplificados de las ecuaciones de Maxwell. Su trabajo sobre electromagnetismo ha sido llamado la "segunda gran unificación en física", después de la primera llevada a cabo por Newton. Además se le conoce por la estadística de Maxwell-Boltzmann en la teoría cinética de gases.

maxwell

Maxwell fue una de las mentes matemáticas más preclaras de su tiempo, y muchos físicos lo consideran el científico del siglo XIX que más influencia tuvo sobre la física del siglo XX habiendo hecho contribuciones fundamentales en la comprensión de la naturaleza. Muchos consideran que sus contribuciones a la ciencia son de la misma magnitud que las de Isaac Newton y Albert Einstein. En 1931, con motivo de la conmemoración del centenario de su nacimiento, Albert Einstein describió el trabajo de Maxwell como «el más profundo y provechoso que la física ha experimentado desde los tiempos de Newton».

magnetismo


Ecuaciones de Maxwell



Todos los fenómenos electromagnéticos clásicos (no cuánticos) se pueden describir a partir de las ecuaciones de Maxwell:


electromagnetismo


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).

Consideramos a cargas y corrientes como funciones continuas de la posición. Sin embargo, se conoce que la carga eléctrica se presenta en unidades elementales (a las energías de interés en las aplicaciones tecnológicas actuales) cuyo valor es la carga del electrón:


ecuaciones de maxwell


Esta estructura granular de la carga eléctrica no admitiría la descripción de su distribución como una función continua de la posición, pero la extrema pequeñez de los portadores elementales de carga, en relación al tamaño de los objetos de interés tecnológico, permite usar funciones continuas entendidas como un promedio sobre un gran número de entes discretos, en volúmenes pequeños frente al tamaño de esos objetos, pero grandes en relación al tamaño de los portadores de carga elementales. Podemos escribir entonces:


[Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell


donde N(r,t) es el número de portadores elementales de carga por unidad de volumen.

El mismo razonamiento se aplica a las funciones continuas que describen la distribución de corrientes, que son en última instancia grupos de cargas elementales en movimiento.
Todas las cantidades que intervienen en las ecuaciones de Maxwell se describen, entonces y en
general, como funciones de la posición espacial y del tiempo.


Este es un conjunto de ecuaciones diferenciales vectoriales lineales acopladas inhomogéneas. En general su resolución es bastante difícil, por lo que gran parte de la presentación de estas leyes representan modelos simplificados que permiten soluciones sencillas. Una primera propiedad que se deduce de las ecuaciones de Maxwell es que las fuentes de campo (cargas y corrientes) están generalmente ligadas entre sí.
Si tomamos la divergencia de la ley de Maxwell-Ampère obtenemos:


electronica


Pero la divergencia de un rotor siempre es cero, con lo que queda:


electricidad


La expresión del segundo miembro dice que hay que realizar primero la derivada temporal de D y luego las derivadas espaciales. Pero como el tiempo y las variables espaciales son independientes entre sí se puede cambiar el orden de la derivación:


maxwell


Usamos ahora la ley de Gauss eléctrica para escribir:


magnetismo


de donde finalmente nos queda la llamada ecuación de continuidad:


electromagnetismo


Esta ecuación indica que las fuentes de campo (cargas y corrientes eléctricas) están interrelacionadas en el caso dependiente del tiempo. Esta ecuación representa el principio de conservación de la carga eléctrica.


ecuaciones de maxwell

Explicaciones de las ecuaciones de Maxwell

[Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell

electronica

electricidad

maxwell

magnetismo

electromagnetismo

ecuaciones de maxwell

[Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell

electronica

electricidad

maxwell

magnetismo

electromagnetismo

ecuaciones de maxwell

[Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell

electronica


Recomiendo que miren el siguiente video:








electricidad


Fuentes:
oSerway
oTipler 6º edición


maxwell

magnetismo

electromagnetismo

ecuaciones de maxwell

Comentarios Destacados

loco771986 +5
a las 4 de la mañana... sos un groso flaco

39 comentarios - [Electromagnetismo] Ecuaciones de Maxwell

Zep_fede_7
Te doy mis 10 antes de ir a dormir, luego lo leo
valalbru +1
Buen post, pero, no es hora
akuotoko +2
Oye y donde esta Justin Bieber? O Lady Gaga? Los memes? Los Wachiturros? Este post no sirve para nada. Me hiciste perder mi tiempo.
Es broma, excelente post. Viva la inteligencia colectiva.
otacon_51
buen post, te dejo 5, este tipo de post me encanta, un saludo.
reco.
frankmanso
A esto no le podés entrar así nomás con un post en taringa.
Necesitás un libro de nivel introductorio, como los que te dan en el liceo.
Pero bien por incentivar el interés.
augustom -1
esta bueno, pero me hubiera estado mejor que las explicaciones finales sean con tus palabras y no scaneado del libro. que libro es? sears? planeo estudiar electronica cuando termine ing informatica dentro de 2 años mas o menos
teby_27
+10, hacia rato que no veia algo asi en T!
Segui asi!
augustom
Holmes91 dijo:
augustom dijo:esta bueno, pero me hubiera estado mejor que las explicaciones finales sean con tus palabras y no scaneado del libro. que libro es? sears? planeo estudiar electronica cuando termine ing informatica dentro de 2 años mas o menos


tienes razon pero me llevo desde la 01:30 a las 4:15 seleccionando info y dejarlo asi como esta.. Son del Serway 6º edicion si te gusta la electronica te recomiendo que lo compres...

ok, voy a buscar el PDF de ese autor primero para ver como es, gracias por el dato bye
pity_guns
Nerd Detected..
jaj, na mentira, buen post
filimono
+10... seguí con estos posts.. te sigo
jokerwin -1
Tesla fue un groso en esto
jeyder
buen post reco
nico_tombino
gracias viejo, pero lamentablemente todavía no empiezo con física 1 siquiera, pero trataré de ver si puedo enterder algo, pero mereces un diez, ojala logre enterlo.