Ondas Electromagnéticas: Ecuaciones de Maxwell y Ondas Electromagnéticas – Antoni Pérez Navarro – 1ra Edición

En los módulos “Electrostática” y “Magnetostática e inducción electromagnética”, habéis visto diversas leyes y comportamientos de los campos eléctrico y magnético. En el primer módulo habéis visto la ley de Gauss y, en el segundo, la ley de Ampère, la ley de Faraday-Lenz y la ley de Gauss para el campo magnético. De hecho, estas leyes no aparecieron de repente, si no que se fueron elaborando a lo largo de más de diez años.

Ampère publicó sus observaciones sobre electricidad y magnetismo entre 1822 (cuando publicó Recueil d’observations électro-dynamiques [“Colección de observaciones sobre electrodinámica”]) y 1827 (en su Théorie mathématique des phénomènes électro-dynamiques uniquement déduite de l’expérience [“Teoría matemática de los fenómenos electrodinámicos, deducida exclusivamente a partir de los experimentos”]). Gauss formuló su ley en 1835, si bien no se publicó hasta 1867. Faraday y Henry descubrieron, independentmente y prácticamente a la vez, la inducción electromagnética.

No obstante, puesto que el trabajo de Faraday se publicó antes, es este el nombre que utilizamos para la ley de inducción. A pesar de ello, Faraday se limitó a dar el módulo de la f.e.m. inducida y fue Lenz quien, en 1834, dio la interpretación física al signo de la corriente inducida: es el signo negativo que aparece en la ley de Faraday-Lenz. No obstante, las leyes que se iban deduciendo se consideraban ecuaciones que satisfacían, bien el campo electrostático, bien el campo magnético. Solo en el caso de la ley de Faraday vemos que hay una relación explícita entre ambos. Fue Maxwell quien se percató de que, en realidad, esta relación no era una curiosidad, sino que era más profunda de lo que parecía a priori. Fue él quien descubrió que el campo eléctrico y el campo magnético estaban relacionados y constituían el campo electromagnético.

Con esta afirmación, unificó dos campos que, hasta entonces, habían estado separados, y las diversas ecuaciones que hemos visto se convirtieron en las ecuaciones de Maxwell. Fue en 1873 cuando aparecieron por primera vez en su forma moderna*, publicadas en A Treatise on Electricity and Magnetism (“Tratado de electricidad y magnetismo”). Este nuevo enfoque de Maxwell no fue un simple ejercicio teórico, sino que conllevó una serie de descubrimientos capitales tanto para la ciencia en general como para nuestra vida diaria en particular. Para que os hagáis una idea, de las leyes de Maxwell derivan disciplinas como la telecomunicación o la electrónica. Por tanto, no son solo un elemento de estudio, sino que son uno de los pilares de nuestra civilización.