Les Equacions de Maxwell Vikipedia Introducci— Les Equacions de Maxwell s—n un conjunt de quatre equacions que descriuen completament els fenomens electromagntics. La gran contribuci— de James Clerk Maxwell fou reunir en aquestes equacions molts anys de resultats experimentals i investigacions te˜riques, deguts a Coulomb, Gauss, Ampre, Faraday i altres, introduint els conceptes de camp i de corrent de desplaament, i unificant els camps elctrics i magntics en un sol concepte: el camp electromagntic. De les equacions de Maxwell, a mŽs, es desprn l'existncia d'ones electromagntiques propagant-se amb velocitat c, el valor numric de la qual coincideix amb el valor de la velocitat de la llum en el buit, amb la qual cosa Maxwell va identificar la llum amb una ona electromagntica, unificant l'˜ptica amb l'electromagnetisme. Formulaci— La formulaci— moderna de les equacions de Maxwell Žs deguda a Oliver Heaviside i Josiah Willard Gibbs, que en 1884 reformularen les equacions originals de Maxwell en un sistema abreujat utilitzant notaci— vectorial. La formulaci— original de Maxwell datava de 1865 i contenia 20 equacions de 20 variables. La formulaci— vectorial resultava especialment atractiva perqu remarcava les simetries intr’nseques en les equacions fent mŽs fˆcil la seva utilitzaci—. Les equacions de Maxwell s—n les que es mostren a la Taula; i reben el nom de les lleis que reformulen: - Les equacions 1 i 2 reben el nom de Lleis de Gauss - L'equaci— 3 rep el nom de Llei de Faraday - L'equaci— 4 rep el nom de Llei d'Ampre-Maxwell Els s’mbols emprats a les f˜rmules estan detallats a la Taula. S’mbol Magnitud Q Cˆrrega elctrica B Inducci— Magntica D Desplaament Elctric S Ërea de la Superficie Gaussiana d'Integraci— E Camp Elctric H Camp Magntic j Densitat de Corrent Elctric Hist˜ria Maxwell va consagrar la labor mŽs extensa de la seva vida a l'electricitat. La seva contribuci— mŽs important va ser l'ampliaci— i la formulaci— matemˆtica de treballs previs sobre electricitat i magnetisme de Michael Faraday, AndrŽ-Marie Ampre i altres en un conjunt interrelacionat d'equacions diferencials (originalment, 20 equacions amb 20 variables, posteriorment reformulades en un quaterni— i notacions basades en vectors). Aquestes equacions, conegudes ara colálectivament com equacions de Maxwell, foren presentades per primera vegada a la Royal Society el 1864 i juntes descriuen el comportament dels camps elctric i magntic, aix’ com les seves interaccions amb la matria. Maxwell va mostrar que les equacions prediuen l'existncia d'ones de camps elctrics i magntics oscilálatoris que viatgen pel buit a una velocitat que es podria conixer mitjanant experiments senzills; fent servir les dades disponibles aleshores, Maxwell va obtenir una velocitat de 310.740.000 m/s. En Una teoria dinˆmica del camp electromagntic, un assaig de 1864, Maxwell escriguŽ: La concordana dels resultats sembla revelar que la llum i el magnetisme s—n afeccions de la mateixa substˆncia i que la llum Žs una pertorbaci— electromagntica propagada a travŽs del camp d'acord amb les lleis electromagntiques. Es va demostrar que la teoria de Maxwell era correcta i la seva connexi— quantitativa entre llum i electromagnetisme es considera un dels grans triomfs de la f’sica del segle XIX. Per aquell temps, Maxwell creia que la propagaci— de la llum requeria un medi per a les ones, anomenat ter lum’nic. Gradualment, l'existncia de tal medi, aparentment indetectable pels instruments mecˆnics malgrat que impregnava tot l'espai, era cada vegada mŽs dif’cil de conciliar amb experiments com el de Michelson-Morley. Encara mŽs, precisava d'un sistema de referncia absolut en el qual les equacions eren vˆlides, amb el resultat desagradable que aquestes canviaven de forma per a un observador en moviment. Aquests esculls motivaren Albert Einstein a enunciar la teoria de la relativitat especial i en el procŽs Einstein prescind’ de la necessitat d'un ter lum’nic. Impacte (Els treballs de Maxwell)... el mŽs profund i profit—s que ha experimentat la f’sica des dels temps de Newton. --- Albert Einstein