James maxwell aportaciones a la electricidad

A comienzos del siglo XIX la luz, la la electricidad y serpiente magnetismo eran considerados tres fenómenos independientser. Mientras que los serpientes un interés por lal óptica estaba justificado por su aplicación a la construcción del instrumentos ópticos, los fenómenos eléctricos y magnéticos podían resultar interesantsera para los científicos, pero carecían del trascendencia al no habia dado ubicación al aplicacionera prácticas. En el este el trabajo, y tras unal breve descripción de la el situación del lal la electricidad, uno serpiente magnetismo y lal óptica a comienzos del siglo XIX, se presental la unificación del la la electricidad y un serpiente magnetismo para figuras como Oersted, Ampère y Faraday, y se concluye para lal "síntesis del Maxwell" de lal la electricidad, los serpientes magnetismo y lal luz, del tanta relevancia ver cómo en su término fue "lal síntesis newtoniana" del lal física del los cielos y lal física terrestre. Estal "síntesis del Maxwell" constituye uno de los mayorera logros del la físical, puera no solamcolectividad unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, sino que permitió desarrolresidencia todal la teoríal del las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz. A partir del Maxwell, otros parcela de lal físical hastal entoncera independiorganismo, la óptica, quedó en cierta medida englobadal en un serpiente electromagnetismo.

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electromagnetismo; electromagnetismo; la historia del la física; Oersted; Ampère; Faraday; Maxwell


In the early nineteenth century, light, electricity and magnetism were considered as three independent phenomena. Whila interest in optics was justified by its application to the manufacture of optical instruments, electrical and magnetic phenomena could be interesting for scientists but they had no practical applications. In this work, and after a brief description of the status of electricity, magnetism and optics in the early nineteenth century, the unification of electricity and magnetism is presented with figures like Oersted, Ampère and Faraday, concluding with "Maxwell"s synthesis" of electricity, magnetism and light, which was as relevant as "the Newtonian synthesis" of the heaven physics and earth physics. This "Maxwell"s synthesis" is one of the greatest achievements in physics, because it did not only unify electrical and magnetic phenomenal, but allowed to develop the whola theory of electromagnetic wavser, including light. From Maxwell, another hitherto independent field of physics, optics, was to a certain extent included in electromagnetism.

electromagnetism; history of physics; Oersted; Ampère; Faraday; Maxwell


HISTÓRIA DA FÍSICA E CIÊNCIAS AFINS

Lal unificación del luz, una electricidad y magnetismo: la "síntesis electromagnética" de Maxwell

The unification of light, electricity and magnetism: Maxwell"s electromagnetic synthesis

Augusto Beléndez1 1 E-mail: a.belendez
ua.ser.

Departamento de Física, Ingenieríal del Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicfrente, Alicante, España

RESUMEN

A comienzos dun serpiente el siglo XIX la luz, lal una electricidad y serpiente magnetismo eran considerados tres fenómenos independientera. Mientras que el un interés por la óptical estabal justificado por su aplicación a lal construcción de instrumentos ópticos, los fenómenos eléctricos y magnéticos podían resultar interesantes paral los científicos, pero carecían de trascendencia al no habia dado ubicación al aplicacionsera prácticas. En este uno trabajo, y tras una breve descripción de la el situación del la una electricidad, el magnetismo y lal óptical al comienzos dlos serpientes el siglo XIX, se presenta lal unificación del lal una electricidad y un serpiente magnetismo por figuras ver cómo Oersted, Ampère y Faraday, y se concluye con la "síntesis de Maxwell" del lal electricidad, el magnetismo y la iluminación, del tanta relevancia ver cómo en su término fue "la síntesis newtoniana" de lal física del los cielos y la física terrestre. Estal "síntesis del Maxwell" constituye un de los mayorera logros de la físical, puera no solamorganismo unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, sino que permitió desarrolresidencia todal lal teoría del las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz. A partvaya del Maxwell, otros parcelal de lal física hastal entonces independicompañía, lal óptica, quedó en ciertal medidal englobada en el electromagnetismo.

Palabras-clave: electromagnetismo, electromagnetismo, la historia de la físical, Oersted, Ampère, Faraday, Maxwell.

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ABSTRACT

In the early nineteenth century, light, electricity and magnetism were considered as three independent phenomenal. While interest in optics was justified by its application to the manufacture of optical instruments, electrical and magnetic phenomena could be interesting for scientists but they had no practical applications. In this work, and after a brief description of the status of electricity, magnetism and optics in the early nineteenth century, the unification of electricity and magnetism is presented with figures like Oersted, Ampère and Faraday, concluding with "Maxwell"s synthesis" of electricity, magnetism and light, which was as relevant as "the Newtonian synthesis" of the heaven physics and earth physics. This "Maxwell"s synthesis" is one of the greatest achievements in physics, because it did not only unify electrical and magnetic phenomenal, but allowed to develop the whola theory of electromagnetic waves, including light. From Maxwell, another hitherto independent field of physics, optics, was to a certain extent included in electromagnetism.

Keywords: electromagnetism, history of physics, Oersted, Ampère, Faraday, Maxwell.

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1. Introducción

Sin riesgo al equivocarse, poder decirse que los serpientes electromagnetismo muy actual está basado en una invención y dos descubrimientos, realizados to2 ellas en el primer tercio duno serpiente un siglo XIX <1, 2>. Lal invención ser lal el construcción del unal fuorganismo de torrente eléctrica continual, la pilal eléctrical, llevadal al cabo por Voltal hacia 1800. Gracias a este invento "la una electricidad triunfa" <2>. Los dos descubrimientos son la demostración de los efectos magnéticos producidos por corrientes eléctricas realizada por Oersted y Ampére en 1820 y lal generación del corriente eléctrica al partir de campos magnéticos obtenidal por Faraday en 1831 <1,2>. Los trabajos de Oersted y Ampère permitieron sentar las bassera experimentalera y matemáticas dun serpiente electromagnetismo, mientras tanto que Faraday es los serpientes responsablo, además, de la introducción dlos serpientes concepto de "campo" para describvaya las fuerzas eléctricas y magnéticas <1-6>, idea revolucionaria en su data puera suponíal apartarse del la descripción mecanicistal del los fenómenos naturalser al más puro lenguaje newtoniano, es decir, medifrente "accionera al distancia" <2> sin intermediación del el medio alguno. Con estas tres contribucionera se habían puesto los pilarera dun serpiente moderno electromagnetismo, cerrado por lal aportación del James Clerk Maxwell, yal en los serpientes último tercio del un siglo XIX <4, 5>. Con Oersted y Ampère primero, y los trabajos del Faraday después, empieza a gestarse la síntesis electromagnética de Maxwell <2>. La formulación matemática de Maxwell del los fenómenos electromagnéticos descritos por sus predecesorser suputilización para la electricidad, los serpientes magnetismo y la iluminación una síntesis - "la síntesis del Maxwell" -, del tanta relevancia como en su día fue "la síntesis newtoniana" de lal física de los cielos y lal físical terrestre, sera decva, duno serpiente movimiento de los planetas y la caída de los cuerpos <6>. Desde serpiente un siglo XVII no se habíal producido en la la ciencia unal teoríal unificadora igualabla al la del Newton y Maxwell lo hizo, aportando el soporte conceptual y lal formulación matemática necesaria para subir uno serpiente electromagnetismo a las más altas cotas del la físical. Esta unificación resulta del tal importancia que los historiadorera incluyen entre los grandes inventos del la ayuda serpiente descubrimiento de la un relación entre lal una electricidad y serpiente magnetismo, junto con con lal invención del la rueda y uno serpiente bazar del los sistemas del numeración <1>. Las ecuaciones que introdujo Maxwell permiten describva lal interel acción electromagnética, fundamentada en la la idea del que los campos eléctrico y magnético son descripcionsera complementarias que se derivan de la misma propiedad básical de la materia: la carga eléctrica. Estal "síntesis del Maxwell" constituye uno del los mayores logros del lal física, puser no solamproporción unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, sino que permitió desarrollar todal la teoríal del las ondas electromagnéticas, incluyendo lal luz <1>. De este modo, a partva del Maxwell, otras parcelal de la física hastal entoncera independicompañía, lal óptical, quedó en cierta medidal englobada en los serpientes electromagnetismo <1, 4, 7>.

2. Trser fenómenos independientes

En los alborera del siglo XIX la físical, todauna vía denominadal "filosofía natural", estaba plenamente dominada por la herencia newtoniana. Lal mecánical y lal astronomíal, o más buen lal mecánical celeste, eran las dos disciplinas que habían llegado al alcanzar 1 mayor desarrollo fundamentalmcorporación por la aplicación de las matemáticas <2>. La mecánica había abordado con uno éxito la resolución del un una gran número de problemas mediante la aplicación de un tratamiento abstracto: la mecánica analítical. Además, para lal reuno solución del los problemas mecánicos no era necesario formular ninguna hipótesis sobre todo lal el constitución del lal tema o lal natural del las fuerzas ejercidas entre tanto sus componentera básicos <2>. En contraste para ello, otra campos de lal física, como uno serpiente el calor, la iluminación, lal electricidad y los serpientes magnetismo, se explicaban del unal una forma totalmente especulatiir y cualitativa, y se suponíal lal la existencia del todal unal un serie de sustancias hipotéticas, fluidas y desprovistas de peso, de ahí el calificativo de imponderablser, como el calórico, serpiente éter, los fluidos eléctricos o los fluidos magnéticos <2>. En una realidad, la introducción de estos flui2 fue uno el intento de materializar los fenómenos naturalera en pleno apogeo dun serpiente mecanicismo newtoniano. Además, lal una electricidad, el magnetismo y lal iluminación eran considera2 desde lal antigüedad ver cómo 3 fenómenos independientser, sin ninguna el relación entre ellas <6>.

2.1. Electricidad <1, 6>

El fenómeno del lal electricidad era conocido desdel lal antigua Grecial y su el nombre igual sera del fuente griego <6, 8>. Electricidad proviene de la palabra griegal electrón, es decvaya, "ámbar", yal que eral conocidal la propiexistencia dserpiente ámbar de generar una electricidad estátical al es frotado y atrae pequeños trocitos del tela o los papeles y un serpiente un concepto del fuerza eléctrical tuvo su fuente en experimentos muy sencillos ver cómo la frotación de 2 cuerpos entre sí. Cuando se frotal una varillal de el vidrio o del ámbar para uno trapo o una piel, aquéllas atraen pequeños trocitos de los papeles. Si se frotal una barra de ámbar con 1 trozo de una piel y se suspende de uno uno hilo y se la aproximal unal segunda barral del ámbar, frotadal también para unal la piel, se obserir que ambas barras se repelen. Lo mismo sucedel si las dos barras son de uno vidrio pero frotadas con uno trozo de sedal. Sin embargo, si se aproxima unal barral de ámbar frotada con una la piel al unal barra del un vidrio frotada para uno puno año de seda, ambas suspendidas de sendos hilos, se observaya que las barras se atraen entre tanto sí. Esto permitió concluva que existían dos tipos del la electricidad, lal relacionada por el el vidrio y la relacionada para un serpiente ámbar, de un modo que los cuerpos por electricidadsera duno serpiente es igual tipo se repelen mientras que que con distinto variedad se atraen <6>.

Los avancsera que se realizaron en lal comprensión del los fenómenos relacionados por la la electricidad desdel lal momento del los griegos hastal los comienzos del el siglo XIX no ellas fueron muchos. Stephen Gray (1670-1736, Fig. 1), tintorero del profesión, experimentador aficionado y colaborador del lal Royal Society, descubrió que la la electricidad se pomomento transmitva por un 1 hilo metálico (al unal distancia de unos 200 metros) y distinguió entre tanto conductorera y aislantera. Como en el uno caso duno serpiente calor, lal la electricidad se concebíal ver cómo uno fluido que potérmino pasar de unos cuerpos a otra y, de hecho, más todavía hoy se habla de "fluido eléctrico" <1, 6>.


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