El Electromagnetismo

Electromagnetismo.

Es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por Maxwell. Es la parte de la electricidad que estudia la relación entre los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos.

El electromagnetismo inicialmente se estudiaba de manera separada: por un lado los fenómenos eléctricos y por otro los magnéticos, hasta que Oersted, casi de manera casual, descubrió que están interconectados.

Quien unió estas ideas y las sintetizó en un pequeño conjunto de ecuaciones fue Maxwell y en su honor dichas leyes se conocen como Leyes de Maxwell. . La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (eléctrica, polarización y polarización magnética Éstas describen por completo el campo electromagnético en función un campo eléctrico y un campo magnético.

Esta rama de la física describe fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervie-nen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctri-cos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

El electromagnetismo considerado, una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

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Historia del electromagnetismo.

Desde la antigua Grecia se conocían los fenómenos magnéticos y eléctricos pero no es hasta inicios del siglo XVII donde se comienza a realizar experimentos y a llegar a conclusiones científicas de estos fenómenos. Durante estos dos siglos, XVII y XVIII, grandes hombres de ciencia como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray , Benjamín, Alessandro Volta entre otros estuvieron investigando estos dos fenómenos de manera separada y llegando a conclusiones coherentes con sus experimentos.

Hasta principios del siglo XIX los científicos establecieron que la electricidad y el magnetismo son, en efecto, fenómenos realizados en 1820. Hans Oersted descubre que una brújula se reflecta cuando se coloca cerca de un circuito que lleve corriente eléctrica.

En 1831, Michael Faraday y Joseph Heary, demuestran que, cuando un magneto o un imán (o de manera equivalente cuando al magneto se mueve cerca de un alambre), se observa una corriente eléctrica en el alambre.

En 1873, James Clero Maxwell usa estas observaciones y otros factores experimentales como base, y formula leyes del electromagnetismo que se conocen actualmente.

Poco tiempo después (alrededor de 1878), Heinrich Hertz verifica las predicciones de Maxwell produciendo ondas electromagnéticas en laboratorio. Las contribuciones de Maxwell a la ciencia del electromagnetismo o fueron especialmente significativas debido a que las leyes formuladas por el son básicas para todas las formas de los fenómenos los electromagnéticos.

En la primera mitad del siglo XX, con el advenimiento de la mecánica cuántica, el electromagnetismo tenía que mejorar su formulación con el objetivo de que fuera coherente con la nueva teoría. Esto se logró en la década de 1940 cuando se completó una teoría cuántica.

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Desarrollo histórico de la electricidad.

>> Hacia el año 800 a.C. los griegos descubrieron el fenómeno de la electrización por frotamiento. Posteriormente, Thales de Mileto (624-523 a.C.) observó que el ámbar, una especie de resina fósil, una vez frotado adquiría la propiedad de atraer cuerpos pequeños como el serrín, trozos de papel, etc. Es decir, descubrió que el ámbar se electriza por frotamiento.

>> En el año 1600, W. Gilbert de Colchester (1540-1603), médico de la reina Isabel I de Inglaterra, descubrió que otras sustancias además del ámbar, como el vidrio, presentaban la propiedad de electrizarse. Introdujo la palabra electricidad y llamó vis eléctrica (fuerza del ámbar) a la fuerza misteriosa con que la sustancia frotada atraía las partículas ligeras.

>> En 1747, Benjamín Franklin, fue el primero en sugerir dos tipos de electricidad, a los que dio el nombre de positiva (la adquirida por el vidrio al ser frotado) y negativa (adquirida por el ámbar). También introdujo el concepto de carga eléctrica, aunque sin especificar más. Inventó el pararrayos gracias a un experimento en el que hizo volar una cometa en un día de tormenta a la que ató una llave metálica, el hilo era también metálico y pudo constatar que la llave se había cargado eléctricamente al haberle caído encima un rayo.

>> En la actualidad, la carga eléctrica es un modelo que utiliza la física para explicar los fenómenos eléctricos. También se denomina carga eléctrica a cualquier cuerpo electrizado. En general, damos el nombre de carga puntual a todo cuerpo que esté electrizado cuando no se tienen en cuenta sus dimensiones. La carga positiva es la que tienen los protones y la carga negativa la de los electrones, pero no es más que un convenio establecido, como se vio antes, por Franklin.

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Electrostática.

Son fenómenos que ocurren debido a una propiedad intrínseca y discreta de la materia, la carga, cuando es estacionaria o no depende del tiempo. La unidad de carga elemental, es decir, la más pequeña observable, es la carga que tiene el electrón. Se dice que un cuerpo está cargado eléctricamente cuando tiene exceso o falta de electrones en los átomos que lo componen. Por definición el defecto de electrones se la denomina carga positiva y al exceso carga negativa. La relación entre los dos tipos de carga es de atracción cuando son diferentes y de repulsión cuando son iguales.

La carga elemental es una unidad muy pequeña para cálculos prácticos, es por eso que en el sistema internacional a la unidad de carga eléctrica, el culombio, se le define como la cantidad de carga de 6,25 x 10 electrones. El movimiento de electrones por un conductor se denomi-na corriente eléctrica y la cantidad de carga eléctrica que pasa por unidad de tiempo se la define como intensidad de corriente. Se pueden introducir más conceptos como el de diferencia de potencial o el de resistencia, que nos conduciría ineludiblemente al área de circuitos eléctricos, y todo eso se puede ver con más detalle en el artículo principal.

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Magnetostática.

Hans Christian Ørsted descubrió que el fenómeno magnético estaba

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