¿Qué son las ecuaciones de Maxwell y cómo se aplican?

Por desgracia, las ecuaciones de Maxwell tal vez no sean tan conocidas como debieran. Sin embargo, son muy importantes para nuestro mundo actual, ya que ayudan a explicar muchos de los fenómenos electromagnéticos que suceden a nuestro alrededor cada día.

En conjunto, las ecuaciones de Maxwell son un grupo de cuatro ecuaciones, aunque originariamente eran un total de veinte, que describen completamente los fenómenos electromagnéticos.

James Clerk Maxwell fue la mente que logró reunir en tan solo cuatro ecuaciones años, incluso siglos, de experimentos y pruebas empíricas que debemos a científicos como Faraday, Ampere, Gauss o Coulomb, entre otros.

Maxwell introdujo conceptos como corriente y campo de desplazamiento, de forma que lograría unificar los campos magnéticos y los campos eléctricos en un concepto único, el del campo electromagnético.

Para lograr esta hazaña científica, experimental y teórica, Maxwell trabajó con diversos parámetros dentro de sus fórmulas, en referencia al campo eléctrico que existe en el espacio y que es creado por las cargas, así como el campo dieléctrico que resume todos los efectos eléctricos de la materia.

Otros de los parámetros implementados por Maxwell fueron el campo magnético que existe en el espacio y es creado por corrientes, el campo magnético que es capaz de resumir los efectos magnéticos de la materia, la densidad de las cargas que existen en el espacio, la densidad de corriente que mide el flujo de cargas por unidad de superficie y tiempo, la permitividad eléctrica propia de los materiales dieléctricos y la permeabilidad magnética de los materiales paramagnéticos.

Aplicabilidad de las ecuaciones de Maxwell

Es posible que todos estos parámetros que te hemos mostrado y que intervienen en las ecuaciones de Maxwell te suenen a chino, pero ten por seguro que son básicos para explicar la teoría de la electromagnética. De hecho, demostraron que las ecuaciones fueron válidas por siempre, y asociaron dicha teoría al relativismo, algo que hasta entonces no sabíamos.

Sin embargo, las ecuaciones tienen una validez enorme, puesto que incluso se pueden explicar desde un punto de vista cuántico. Así pues, tan solo se revisan para contar con el carácter discreto de los fotones. Así que, cuando tenemos gran cantidad de ellos, solo hay que aplicar resultados continuos para evitar problemas.

Es cierto que este es un complicado mundillo bastante teórico y difícil de explicar. Pero piensa que todo cuanto sucede a tu alrededor y está relacionado con el magnetismo y la electricidad, está explicado en cuatro ecuaciones. ¿No te parece sorprendente y maravilloso?