MAXWELL

=JAMES CLERK MAXWELL =




 * 1.Introducción**
 * 2.Biografía**
 * 3.****Fundamento de las ecuaciones de Maxwell**
 * 4.Obra científica**
 * 5.Premios y obras**
 * 6.Autores posteriores**
 * 7.Aplicaciones actuales de sus leyes**
 * 8.Bibliografía**

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====James Clerk Maxwell es un físico escocés que nació el 13 de Junio de 1831. Fue catedrático en la universidad de Cambridge y trabajó en varias teorías entre las que destacan su teoría del color y de la visión y su estudio sobre la naturaleza de los anillos de Saturno. Desarrolló la cinética de los gases en la que estableció la relación entre éstos con los cambios de temperatura. Gracias a sus ecuaciones demostró que la electricidad, el magnetismo y la luz son manifestaciones del campo electromagnético. ==== ====Para desarrollar algunas de estas teorías se basó en importantes autores anteriores a él, y a pesar de ser un científico del siglo XIX influyó notablemente en la ciencia del siglo XX. Además, obtuvo premios por algunos de sus descubrimientos. ====

**2.Biografía**
====James Clerk Maxwell nació el 13 de junio de 1831 en Edimburgo (Escocia).Su padre era abogado y su madre murió por un cáncer abdominal, el cual fue también causa de su fallecimiento. Era un niño prodigio que mostró grandes aptitudes para las disciplinas científicas. En 1841 inició sus estudios en la Academia de Edimburgo, con solamente 10 años mostró interés por la geometría, sobre la que realizó un trabajo a los 14 años que trataba sobre las elipses. ==== ====Dos años más tarde ingresó en la Universidad de Edimburgo y a los 19 pasó a la de Cambridge donde demostró que tenía una extraordinaria capacidad para la física. En 1854 se graduó en Matemáticas. Dos años después y poco más tarde de la muerte de su padre fue asignado a la cátedra de Filosofía natural en Aberdeen. En este periodo Maxwell comenzó a interesarse sobre la teoría cinética de los gases y resolvió un difícil problema de astrofísica sobre la estructura de los anillos de Saturno. En 1858 se casó con Katherine Mary Dewar, hija del director de Marischal College. En 1860 comenzó como profesor de filosofía en Londres ==== ====Murió el 5 de noviembre de 1879, a los 48 años de edad y sin poder atestiguar su descubrimiento sobre el espectro de ondas electromagneticas, trabajo terminado por Heinrich Hertz. media type="youtube" key="GaHgyeePyKs?fs=1" height="385" width="480" ====

Faraday la descubrió en 1831 y usó un diseño muy simple el cual mostramos en la siguiente figura:
====Cuando el imán se movía dentro del cartón, el cual tenía un alambre de cobre enrollado, las láminas metálicas del electroscopio se abrían y en sus hojas se observaba la acumulación de cargas eléctricas que era consecuencia del paso de una corriente eléctrica por el alambre de cobre simultáneo al movimiento. Ello nos indica que en el conductor de cobre existe un campo eléctrico.====

__2. Ley de Gauss-Faraday sobre inducción eléctrica__
====Fue desarrollada por Faraday antes de 1831 y mostraba que cuando una determinada carga Q era introducida en un conductor inicialmente neutro sin que este conductor tocara al cuerpo cargado se producía una reorganización de las cargas de la superficie interna y externa (fenómeno de inducción) de tal forma que las cargas internas y externas son opuestas, tal como se puede apreciar en la siguiente imagen:====

====Los experimentos de Faraday sobre inducción permitieron comprender que los medios conductores poseen una gran cantidad de cargas libres en su interior las cuales pueden reordenarse, y mostraron que la carga neta de un conductor permanece constante ante fenómenos inductivos, confirmando la conservación de la carga. Asimismo, se verificó que para cuerpos en reposo el interior de los conductores es neutro, sin campo eléctrico, aún en presencia de cuerpos externos cargados. Ello implicaba que en el interior de un medio conductor el campo electrostático es nulo, por lo cual la carga inducida sobre su superficie debe anular la acción de cualquier carga, fenómeno que se conoce como “apantallamiento”.====

__3. Ley de Ampère__
====Hasta 1820 se pensaba que la electricidad y el magnetismo no estaban relacionados. Fue entonces cuando Oersted en una conferencia en la que explicaba la independencia entre estos fenómenos, descubrió accidentalmente una relación existente entre ellos al posar una brújula sobre un conductor con corriente, provocando la orientación transversal de la aguja de la brújula. Oersted no tenía una explicación razonable para esta relación aunque aun así la publicó. Sería Ampère quien propuso las corrientes como única “causa” del magnetismo (Hipótesis de Ampère).====

**4.Obra científica.**
====Entre sus primeros trabajos desarrolló una teoría del color y la visión y estudió la naturaleza sobre los anillos de Saturno en el que demostró matemáticamente que los anillos delgados estaban formados en realidad por numerosas masas pequeñas que mantenían órbitas independientes, mas adelante astrónomos estadounidenses comprobaron experimentalmente esta hipótesis. También fue de capaz de probar que la teoría nebular de la formación del Sistema Solar de su época era errónea. Además demostró que era posible hacer fotografías en color, por lo que obtuvo un premio.====

====Para Maxwell 'el calor es movimiento' y apartir de ésto desarrolló una serie de ecuaciones conocidas como 'Las ecuaxiones de Maxwell'. En aquellos tiempos, todavía no se comprendía, realmente, que era el calor; tenían la idea de que se trataba de una especie de fluido que pasaba de los cuerpos calientes a los fríos pero esta idea era errónea, como demostró, posteriormente Maxwell. Estudió el comportamiento de las moléculas y, gracias a sus habilidades matemáticas, pudo tratar el problema de forma estadística. Desarrolló una ecuación que describía las distintas velocidades de las moléculas de gas a distintas temperaturas. Demostró, mediante este experimento, que aunque unas moléculas se movían más rápido que otras, la mayoría lo hacían a una velocidad media que se incrementaba al aumentar la temperatura y que disminuía al enfriarse. La temperatura y el calor se producían a causa del movimiento de las moléculas, tanto en líquidos y sólidos, como en gases, por lo que quedó demostrado que el calor no era algo que fluía de un lugar a otro, como se pensaba, sino el simple movimiento de las partículas.====

====Las ecuaciones de Maxwell fueron muy importantes, pero por lo que verdaderamente le sitúa entre los grandes científicos de la historia, son sus aportaciones al campo del electromagnetismo. Con el objetivo de justificar matemáticamente los conceptos físicos descritos hasta el momento como son, las leyes de la inducción electromagnética y de los campos de fuerza, enunciados por Michael Faraday, introdujo el concepto de onda electromagnética, que permite una decripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo.====

====Maxwell, para llevar a cabo sus ecuaciones, recopiló: la ley de Gauss para electricidad, la ley de Gauss para magnetismo, la ley de Faraday y la ley de Ampère. La gran contribución de Maxwell fue reunir en estas ecuaciones, largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampère, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctrico y magnético en un solo concepto: el campo electromagnético.====

J.C.Maxwell consiguió numerosos premios gracias a sus profundas investigaciones sobre diversos ámbitos de la física. Podemos destacar, entre otros:
====- El Premio Adams de Cambridge, el cual obtuvo en 1859 por llegar a la conclusión de que la teoría nebular de la formación del Sistema Solar que hasta entonces estaba vigente en su época no era cierta.====

- La Medalla Rumdford, conseguida en 1860 por descubrir que era posible hacer fotografías en color a partir de un combinación de filtros rojo, verde y azul.
====Entre su gran bibliografía cabe señalar algunas obras de gran importancia como son su obra clásica 'Materia y Movimiento', publicada en 1866; Treatise on Electricity and Magnetism, en la que comentaba que su propósito era justificar matemáticamente las leyes del electromagnetismo y de campos de fuerza descritas anteriormente por Faraday; y un breve artículo titulado 'Sobre las líneas de fuerza de Faraday', en el que demostraba que los comportamientos de los campos magnético y eléctrico se podían expresar con unas sencillas ecuaciones.====

**6.Autores posteriores**
====Desde que Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnéticas, se presentó la cuestión de cómo generarlas. Hertz se interesó en la teoría electromagnética propuesta por Maxwell,fue el primer científico que estudió este problema y que además lo resolvió. Desde 1884 Hertz pensó en la manera de generar y detectar las ondas electromagnéticas. En 1887 construyó un dispositivo con el que demostraba la teoría de Maxwell. Probó experimentalmente que las ondas electromagnéticas pueden viajar a través del aire libre y del vacio. Su experimento fue muy bien recibido e hizo que se aceptara el trabajo realizado anteriormente por Maxwell, y se aplicó a una gran variedad de fenómenos. Gracias a él, la teoría electromagnética de Maxwell fue en el siglo XX tan importante como la mecánica de Newton.====

====Oliver Heaviside estudió la teoría de Maxwell y quedó muy impresionado por ella, pese a que no conocía la técnica utilizada por Maxwell, lo que le impidió tener un entendimiento profundo de lo que el gran físico decía. Dedicó unos años al estudio profundo para poder llegar hasta el fondo del asunto.Una vez que Maxwell murió, Heaviside vio la necesidad de divulgar entre el mundo científico la obra importantísima del genio escocés. Pero no respetó el tratado dejado por Maxwell, sino que lo interpretó, lo comentó según sus propias ideas y resumió las trece fórmulas que inicialmente Maxwell formuló en las cuatro que conocemos hoy. Entonces lo que hoy debería ser llamada “la teoría de Maxwell según Heaviside” es nombrada, simplemente, como “la teoría de Maxwell”.====

**7.Aplicaciones actuales de sus leyes**
==== Las ecuaciones de Maxwell pueden ser utilizadas para ondas de radio, microondas, la luz, rayos X o cualquier otro espectro electromagnético. Lamentablemente, este gran físico escocés no pudo llegar a ver el inicio de su propia predicción. En la década de los 60, ya había reunido casi todas las leyes sobre electricidad y magnetismo. El trabajo completo, se conoce como Ecuaciones de Maxwell. Pueden ser aplicadas en cualquier lugar, añadiendo las propiedades electromagnéticas de los materiales. A día de hoy, estas cuatro ecuaciones son resultado de las leyes que Maxwell reunió de Coulomb, Ampere, Gauss y Faraday unificando los campos eléctrico y magnético. Las ecuaciones de Maxwell y la fuerza de Lorentz explican estos fenómenos. ====

Entre móviles, las ondas viajan a través del aire de la misma forma en que las ondas electromagnéticas en el espacio de la ciencia.
====La representación óptica de la pantalla de los móviles fue descubierta hace 150 por Maxwell, en uno de sus primeros descubrimientos, cómo vemos la luz de colores. Él desarrolló esto para explicar cómo se ven todos los colores en una placa usando solo el rojo, verde y azul y desmotró esto en una audiencia en London's Royal Institution en 1861. Este descubrimiento de Maxwell ha sido adaptado para la nueva tecnología y está en todas partes, desde teléfonos móviles hasta cámaras digitales de fotos cuyas pantallas se ven en color.====

**8.Bibliografía**
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