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Las cuatro ecuaciones de Maxwell se consideran la base de todos los fenómenos eléctricos y magnéticos. Representan las leyes de la electricidad y el magnetismo, se presentan como se aplican al espacio libre, es decir en ausencia de cualquier material dieléctrico o magnético.
La ley de Gauss dice que “el flujo eléctrico total a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga neta dentro de dicha superficie dividida por <math>\epsilon_0</math>“.
<math>\oint \vec{E}\cdot d\vec{A}={q \over \epsilon_0}</math>
Relaciona un campo eléctrico con la distribución de carga que lo produce.
La ley de Gauss para el magnetismo “afirma que el flujo magnético neto a través de una superficie es cero, es decir el número de líneas de campo magnético que entran a un volumen cerrado debe ser igual al número de líneas que salen de dicho volumen”.
<math>\oint \vec{B} \cdot \vec{A}=0</math>
La ley de Faraday de la inducción afirma que “la integral de línea del campo eléctrico alrededor de cualquier trayectoria cerrada (fem), es igual a la relación de cambio del flujo magnético a través de cualquier superficie limitada por dicha trayectoria”.
<math>\oint \vec {E} \cdot d\vec{S}=-{d\phi_B \over dt}</math>
La ley de Ampere-Maxwell dice que “la integral de línea del campo magnético alrededor de cualquier trayectoria cerrada es la suma de <math>\mu_0</math> veces la corriente neta a través de dicha trayectoria y <math>\mu_0 \epsilon_0</math> veces la rapidez de cambio del flujo eléctrico a través de cualquier superficie limitada por dicha trayectoria”.
<math>\oint \vec{B} \cdot d\vec{S}= \mu_0 I + \mu_0 \epsilon_0 {d\phi_E \over dt}</math>
== Ondas electromagnéticas ==
[[File:Ecuaciones de Maxwell 1.jpg|thumb|Campo eléctrico y magnético en la dirección de propagación de la onda.|430x430px]]
Las ondas electromagnéticas a diferencia de las ondas mecánicas no necesitan un medio de propagación. Las ecuaciones de Maxwell describen el comportamiento de estas ondas. Las ondas electromagnéticas linealmente polarizadas son aquellas en las que el campo eléctrico y magnético se restringen a ser perpendiculares entre sí.
Si una onda se propaga en dirección del eje <math>x</math>, el campo eléctrico está en la dirección ''y'' y el campo magnético estará en la dirección <math>z</math>.
La velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es la velocidad de la luz
<math>c={1 \over \sqrt{\mu_0 \epsilon_0}}</math>
Que tiene un valor aproximado en metros por segundo de <math>c=3\times 10^8</math>
Los campos eléctrico y magnético están descritos por
<math>E=E_{max}\cos({kx-wt}) </math> y <math>B=B_{max}\cos(kx-wt)</math>
donde <math>k={2\pi \over \lambda}</math> y <math>w=2\pi f</math>
También tenemos para cualquier instante que <math>c={w \over k}= {E \over B}</math>
== Espectro electromagnético ==
El espectro electromagnético es un conjunto de longitudes de onda de todas las radiaciones electromagnéticas. Se extiende desde frecuencias bajas como las de radio hasta frecuencias muy altas como las de los rayos gamma, pasando por la luz visible.
[[File:Ecuaciones de Maxwell 2.jpg|thumb|Espectro electromagnético.|centro|600x600px]]
== La luz, su naturaleza y velocidad ==
La luz es una forma de radiación electromagnética, era considerada un flujo de partículas emitidas por el objeto observado. Tiempo después se demostró que la luz tiene naturaleza ondulatoria y que bajo ciertas condiciones existe interferencia de los rayos de luz, lo cual no podía explicarse en las partículas. Entonces la luz tiene doble naturaleza, de onda y de partícula.
En 1675, Ole Roemer realizó un experimento con una de las lunas de Júpiter, con el uso de los datos tomados por Roemer, Huygens estimó que el límite inferior de la rapidez de a luz era <math>c=2.3\times 10^8 \mathrm [\operatorname m /\operatorname s]</math>.
Este resultado fue importante porque demostró que la luz tenía una velocidad finita.
En 1849 Armand H. L. Fizeau utilizando una rueda dentada llegó a un valor de <math>c=3.1\times10^{8} [\mathrm {m/s}]</math>
“Mediciones similares hechas por otro investigadores dieron valores más precisos que llevó al valor actualmente aceptado de <math>c=2.9979\times 10^8 [\mathrm {m/s}]</math>
== Véase también ==
== Notas ==
== Referencias ==
<references />
== Bibliografía ==
* {{Cita libro|apellidos=A.,|nombre=Serway, Raymond|título=Física para ciencias e ingeniería|url=https://www.worldcat.org/oclc/942090593|isbn=9786075191980|edición=Novena edición}}
== Enlaces externos ==
[[Categoría:Física]]
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