TEORIA-ELECTROMAGTENICA

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UNIDAD ACADEMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERÉA Y APLICADAS INGENIERIA INDUSTRIAL 1. TEMA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL Investigar sobre el electromagnetismo, mediante las fuentes bibliográficas que tenemos a nuestro favor, para conocer e interpretar nuestro tema de estudio. 3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3.1. Investigar todo lo que engloba el electromagnetismo 3.2. Analizar su historia, definiciones, partes. 3.3. Interpretar cada subtema de electromagnetismo para desarrollarlo en diapositivas y presentar a nuestros compañeros el conocimiento adquirido. 4. MARCO TEORICO TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA Cuando irrumpe en el escenario de la física James Clerk Maxwell (1831-1879), físico escocés, se dispone por fin de una teoría integradora, la teoría general del electromagnetismo o simplemente, Teoría Electromagnética (TEM). Ésta es formulada en 1873 mediante las ecuaciones generales de la propagación del campo electromagnético, conocidas como ecuaciones de Maxwell. En ella se unifican las fuerzas eléctricas y magnéticas. Será la

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UNIDAD ACADEMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERA Y APLICADASINGENIERIA INDUSTRIAL

1. TEMATEORA ELECTROMAGNTICA2. OBJETIVOS2.1. OBJETIVO GENERALInvestigar sobre el electromagnetismo, mediante las fuentes bibliogrficas que tenemos a nuestro favor, para conocer e interpretar nuestro tema de estudio.3. OBJETIVOS ESPECFICOS3.1. Investigar todo lo que engloba el electromagnetismo3.2. Analizar su historia, definiciones, partes.3.3. Interpretar cada subtema de electromagnetismo para desarrollarlo en diapositivas y presentar a nuestros compaeros el conocimiento adquirido.4. MARCO TEORICOTEORA ELECTROMAGNTICACuando irrumpe en el escenario de la fsica James Clerk Maxwell (1831-1879), fsico escocs, se dispone por fin de una teora integradora, la teora general del electromagnetismo o simplemente, Teora Electromagntica (TEM). sta es formulada en 1873 mediante las ecuaciones generales de la propagacin del campo electromagntico, conocidas como ecuaciones de Maxwell. En ella se unifican las fuerzas elctricas y magnticas. Ser la primera de las unificaciones que todava hoy sigue buscando la fsica. Maxwell asume el inmenso legado de Faraday, efectuando algunos cambios. Con l la idea de campo adquiere una formulacin matemtica precisa. Las ecuaciones de Maxwell constituyen uno de los hitos cientficos ms brillantes de la historia de la Fsica, culminados con el descubrimiento de las ondas electromagnticas por Hertz. El modelo unificado en el que toda la fuerza conocida por entonces (elctricas, magnticas, de cohesin, gravitacionales, etc.) se podran entender como formas distintas de las dos nicas acciones posibles: la repulsin por contacto y la atraccin a distancia, parece que fue una gua permanente en las investigaciones de Faraday sobre la electricidad y el magnetismo. Otros dos descubrimientos importantes de Faraday fueron el efecto magneto-ptico (denominado despus efecto Faraday) y el diamagnetismo, que hizo hacia 1845. El primer efecto tuvo gran influencia en Maxwell en el desarrollo de la teora electromagntica.

ELECTROMAGNETISMOEl electromagnetismo es una rama de la fsica que estudia y unifica los fenmenos elctricos y magnticos en una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulacin consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo elctrico, el campo magntico y sus respectivas fuentes materiales (corriente elctrica, polarizacin elctrica y polarizacin magntica), conocidas como ecuaciones de Maxwell.El electromagnetismo es una teora de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes fsicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posicin en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenmenos fsicos macroscpicos en los cuales intervienen cargas elctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos elctricos y magnticos y sus efectos sobre las sustancias slidas, lquidas y gaseosas. Por ser una teora macroscpica, es decir, aplicable slo a un nmero muy grande de partculas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de stas, el electromagnetismo no describe los fenmenos atmicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecnica cuntica.El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

Historia del electromagnetismoLa Historia del electromagnetismo, que es el conocimiento y el uso registrado de las fuerzas electromagnticas, data de hace ms de dos mil aos. En la antigedad ya estaban familiarizados con los efectos de la electricidad atmosfrica, en particular, del rayo ya que las tormentas son comunes en las latitudes ms meridionales, ya que tambin se conoca el fuego de San Telmo, sin embargo, se comprenda poco la electricidad, y no eran capaces de explicar cientficamente estos fenmenos.FARADAY Y HENRY

El descubrimiento de la induccin electromagntica se hizo casi simultneamente, aunque de forma independiente, por Michael Faraday y Joseph Henry. Mientras que los primeros resultados de Faraday precedieron a los de Henry, Henry fue el primero en el uso del principio del transformador. El descubrimiento de Henry de la autoinduccin y su trabajo en conductores de espiral utilizando una bobina de cobre se hicieron pblicos en 1835, justo antes de las de Faraday.En 1831 comenzaron las investigaciones de Michael Faraday, el famoso discpulo y sucesor de Humphry Davy a la cabeza de la Royal Institution, de Londres, en relacin a la induccin electromagntica. Los estudios e investigaciones de Faraday se extendieron desde 1831 hasta 1855 y una descripcin detallada de sus experimentos, deducciones y especulaciones se encuentran en su publicacin, titulada 'Investigaciones Experimentales en Electricidad'. Faraday era qumico de profesin. No estaba en posesin de ms remoto ttulo en matemticas en el sentido ordinario - de hecho hay una bsqueda de si en todos sus escritos hay una sola frmula matemtica. El experimento de Faraday que condujo al descubrimiento de la induccin electromagntica se realiz como sigue: Se construy lo que es ahora y entonces se denomin una bobina de induccin, cuyos conductores del primario y secundario se enrollaron en una bobina de madera, uno al lado del otro y aislados entre ellos. En el circuito del cable primario se coloc una batera de aproximadamente 100 celdas. En el cable del secundario se insert un galvanmetro. Al hacer su primera prueba no observ ningn resultado, el galvanmetro permaneca en reposo, pero al aumentar la longitud de los conductores se dio cuenta de una desviacin del galvanmetro en el conductor de la secundaria cuando el circuito del conductor primario se abra y cerraba. Esta fue la primera observacin del desarrollo de la fuerza electromotriz por induccin electromagntica. Tambin descubri que aparecan corrientes inducidas en un segundo circuito cerrado cuando la intensidad de corriente variaba fuertemente en el primer conductor, y que la direccin de la corriente en el circuito secundario es opuesta a la del primer circuito. Tambin que una se induce una corriente inducida en un circuito secundario cuando otro circuito por el que circula una corriente se mueve hacia y desde el primer circuito, y que la aproximacin o el alejamiento de un imn o de un circuito cerrado inducen corrientes momentneas en el segundo. En suma, en el espacio de unos pocos meses Faraday descubri experimentalmente prcticamente todas las leyes y hechos actualmente conocidos sobre la induccin electromagntica y la induccin magnetoelctrica. A estos descubrimientos, con casi ninguna excepcin, depende el funcionamiento del telfono, la dinamo, y relacionados con la dinamo, prcticamente todas las industrias elctricas gigantescas del mundo, incluyendo la luz elctrica, la traccin elctrica, el funcionamiento de los motores elctricos para producir potencia, y la galvanoplastia, la electrlisis, etc. En sus investigaciones de la manera peculiar en que las limaduras de hierro se disponen sobre un cartn o vidrio en las proximidades de los polos de un imn, Faraday, concibi la idea de lneas de fuerza magnticas que se extienden de polo a polo del imn y a lo largo de las cuales las limaduras tienden a situarse. En el descubrimiento realizado de que los efectos magnticos acompaan el paso de una corriente elctrica en un conductor, tambin se supone que similares lneas de fuerza magntica giran alrededor del alambre. Por comodidad y para dar cuenta de la electricidad inducida se asumi cuando que estas lneas de fuerza son cortadas por un conductor que pasa a travs de ellas o cuando las lneas de fuerza en la apertura y el cierre de un circuito cortan el conductor, se desarrolla una corriente elctrica, o para ser ms exactos, se desarrolla una fuerza electromotriz en el conductor que establece una corriente en un circuito cerrado. Faraday avanz lo que se ha denominado 'teora molecular de la electricidad', que supone que la electricidad es la manifestacin de un estado particular de las molculas del cuerpo frotado o del ter que rodea el cuerpo. Faraday tambin, experimentalmente, descubri el paramagnetismo y el diamagnetismo, a saber, que todos los slidos y los lquidos son atrados o repelidos por un imn. Por ejemplo, el hierro, nquel, cobalto, manganeso, cromo, etc. Son paramagnticos (son atrados mediante magnetismo), mientras que otras sustancias, tales como el bismuto, fsforo, antimonio, zinc, etc, son repelidos por el magnetismo.La verificacin experimental de la teora electromagntica de Maxwell y sus prediccionesA partir del momento en que Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnticas se present la crucial cuestin de cmo generarlas. Hertz, a quien nos referiremos a continuacin, fue el primero que estudi este problema y lo resolvi. Para ello desarroll un formalismo matemtico con el cual pudo encontrar las caractersticas de estas ondas a partir de las ecuaciones de Maxwell. De este trabajo se desprendi la prediccin de que si una partcula elctricamente cargada se mueve en forma acelerada, entonces emite ondas electromagnticas. As, por ejemplo, en el famoso experimento de Hertz para generar ondas electromagnticas, la chispa que salta de una esfera a la otra est compuesta de electrones acelerados que emiten ondas electromagnticas, un hecho emprico que se constituira en la constatacin de la existencia de las ondas predichas por la teora de Maxwell.Heinrich Hertz (1857-1894), profesor de la Escuela Politcnica de Karlsruhe, en Alemania, se interes en la teora electromagntica propuesta por Maxwell. La reformul matemticamente logrando que las ecuaciones fueran ms sencillas, y simtricas. Sobre el asunto de la simetra hablaremos ms adelante. Desde 1884 Hertz pens en la manera de generar y detectar en un laboratorio las ondas electromagnticas que Maxwell haba predicho. Despus de mucho trabajo y de experiencias sin xito, en 1887 construy un dispositivo con el que logr su fin. El experimento que realiz fue a la vez genial y sencillo. El experimento de Hertz fue muy bien recibido y dio lugar a que se aceptara rpidamente el trabajo de Maxwell. La teora se aplic a una gran variedad de fenmenos, todos con gran xito. De esta forma, en los comienzos del siglo XX la teora electromagntica de Maxwell ocup una posicin equivalente a la de la mecnica de Newton, como una parte de las leyes fundamentales de la fsica.Una vez que Hertz demostr que en la naturaleza existen realmente las ondas electromagnticas que Maxwell haba anticipado, se inici una serie de estudios tericos y experimentales para encontrar sus diversas propiedades. En la parte terica fue necesario desarrollar una serie de mtodos matemticos para poder extraer las propiedades de las ecuaciones de Maxwell. Las predicciones tericas que se obtuvieron de esta manera fueron consistentemente verificadas en el laboratorio.LA INTERPRETACIN OPERATIVA DE LA TEORA DE MAXWELLEst interpretacin tiene base en dos postulados: las magnitudes electromagnticas se consideraban fundamentales, y el campo es una realidad independiente. La materia y el campo se consideran como entes distintos e interpenetrantes. En su obra "A Dynamical Theory of Electromagnetic Field", se limit a usar las frmulas de la mecnica analtica con el fin de establecer las ecuaciones del campo y deducir de ellas las consecuencias relativas a la teora de la luz. A partir de que toda energa es de tipo mecnico, consider como potencial la energa de los fenmenos electrostticos y como cintica la de las modificaciones magnticas y las corrientes. Las ecuaciones formuladas por Maxwell en dicha obra fueron representadas de la siguiente manera:

Maxwell haba demostrado a partir de dichas ecuaciones que las ondas electromagnticas se propagan a la velocidad de la luz, y que dicha velocidad depende de la permeabilidad magntica y de la constante dielctrica del medio. Demostr tambin, que la onda magntica debe ser transversal. As pues, haba conseguido obtener los mismos resultados que daba el modelo mecnico, slo que utilizando nicamente sus ecuaciones. A partir de tales ecuaciones, dedujo nuevas propiedades de las ondas electromagnticas, que podemos resumir as:1. Estableci la relacin entre la conductividad y la transparencia. Cuanto ms conductor es un material, ms absorbe la luz, y as, explicaba que los conductores sean opacos, y los medios transparentes buenos aislantes.2. Calcul la energa de los componentes elctricos y magnticos de las ondas electromagnticas, y descubri que la mitad de esta energa era elctrica y la otra mitad magntica.3. En el caso de un rayo de luz polarizado en un plano, la onda elctrica se propaga junto a la magntica dispuestas perpendicularmente entre s. Seal tambin que la resultante de la tensin electromagntica sobre un cuerpo irradiado con luz es una presin.La concepcin del campo electromagntico de Maxwell se puede resumir en la siguiente cita: "La teora que propongo puede, por consiguiente, llamarse teora del campo electromagntico por que trata del espacio en las proximidades de los cuerpos elctricos y magnticos, y puede llamarse teora dinmica porque supone que en dicho espacio hay una materia en movimiento que produce los efectos electromagnticos observados." Aada, que la materia no puede ser "grosera", que hay que concebirla como una materia etrea semejante a la que asegura la propagacin de la luz o del calor radiante. En su obra "Treatise on Electricity and Magnetism" (Tratado de Electricidad y Magnetismo) la hiptesis de la naturaleza electromagntica de la luz se reduce a la identidad de los dos teres: el de la ptica y el de la electricidad, en un prrafo de la obra afirma: "En distintos pasajes de este Tratado se ha intentado explicar los fenmenos electromagnticos por una accin mecnica transmitida de un cuerpo a otro gracias a un medio que llena el espacio comprendido entre ambos. La teora ondulatoria de la luz supone tambin la existencia de un medio semejante. Hemos de demostrar ahora que el medio electromagntico posee propiedades idnticas a las del medio en el que se propaga la luz". Con esta afirmacin Maxwell sentencia la relacin definitiva e inseparable entre la ptica y el electromagnetismo. UN ENFOQUE FSICO DE LAS ECUACIONES DE MAXWELLEn la fsica, como ya se ha descrito con anterioridad, un importante tipo de interaccin entre las partculas fundamentales que componen la materia es la denominada "interaccin electromagntica", la cual est asociada con una propiedad caracterstica de cada partcula, llamada "carga elctrica". La descripcin del electromagnetismo implica la introduccin de la nocin de "campo electromagntico", el cual est caracterizado, en la representacin vectorial conocida hoy en da, por dos vectores, el vector de campo elctrico y el vector de campo magntico. Estos, a su vez, estn determinados por las posiciones de las cargas mismas y por sus movimientos (o corrientes). Es menester decir que la separacin del campo electromagntico en sus componentes magntica y elctrica depende del movimiento relativo del observador y de las cargas que producen el campo. Tambin los campos elctricos y magnticos estn directamente correlacionados uno con otro por las leyes de Faraday-Henry y Ampere-Maxwell. Todas estas relaciones se expresan finalmente, para propsitos prcticos, en los actuales estudios de la teora electromagntica en las facultades de fsica y de ingeniera, en cuatro leyes, las cuales pueden escribirse en su forma diferencial e integral, y permiten condensar toda la teora alrededor del campo electromagntico. Dichas ecuaciones han sido llamadas, entonces, las ecuaciones de Maxwell, quin, adems de formular la cuarta ley, reconoci que ellas, junto con la ecuacin F = q (E + v x B), La fuerza de Lorentz. Constituan el marco bsico de la teora de las interacciones electromagnticas. La carga elctrica y la corriente son llamadas fuentes del campo electromagntico puesto que, dadas la carga y la corriente, las ecuaciones de Maxwell permiten calcular el campo elctrico y el magntico. Se ha encontrado, por otra parte, que el grupo de ecuaciones de Maxwell estn de acuerdo con hechos experimentales y las consecuencias que de ellas se derivan tambin estn en concordancia con los resultados experimentales.Resaltemos aqu otro punto interesante: Ampre encontr cmo calcular la fuerza electromagntica entre dos conductores de electricidad que tuvieran posiciones y formas arbitrarias. Esto se ha llamado la ley de Ampre y es una de las leyes fundamentales del electromagnetismo. Hemos de mencionar una salvedad para la aplicacin de esta ley: como posteriormente Maxwell apreci, la ley de Ampre est restringida para el caso en que las corrientes que circulan por los alambres no cambien con el tiempo. Maxwell pudo ampliar la ley de Ampre para que se pudiera aplicar en el caso de que las corrientes s varen al transcurrir el tiempo. Este descubrimiento de Ampre ha tenido una repercusin tecnolgica muy importante: este efecto es la base del funcionamiento de los motores y otros dispositivos elctricos. Es importante notar, adems, que las leyes de Faraday-Henry y Ampere-Maxwell proporcionan la conexin entre los campos elctricos y magnticos que, usualmente, estuvo ausente en las ecuaciones que regan a los campos estticos. Hay otros mensajes fsicos de gran trascendencia, implcitos en las leyes de Maxwell: son compatibles con el principio de la relatividad en el sentido de que permanecen invariables bajo una transformacin de Lorentz. La sntesis de las interacciones electromagnticas, como fueron expresadas por las ecuaciones de Maxwell es, sin duda, uno de los ms grandes logros en la historia de la fsica, y es la que permite ubicar estas interacciones en una nica esfera. Dichas interacciones son, quizs, las mejor conocidas de todas las interacciones y las nicas, de lejos, que pueden ser expresadas en una forma matemtica, consistente y coherente. Esto ha sido un hecho realmente afortunado para el intelecto humano dado que buena parte de nuestra civilizacin ha sido posible debido a nuestro entendimiento cabal de las interacciones electromagnticas, puesto que ellas son responsables de los procesos y fenmenos, naturales o artificiales, que afectan nuestra vida diaria. No obstante lo anterior, las ecuaciones de Maxwell tienen sus limitaciones, que es necesario considerar. Ellas operan muy bien cuando tienen que ver con grandes conglomerados de cargas tales como antenas radiantes, circuitos elctricos, e incluso con haces de tomos o molculas ionizados. Por otra parte, se ha encontrado que las interacciones electromagnticas entre partculas elementales, en especial a altas energas, deben tratarse de acuerdo con las leyes de la mecnica cuntica, mediante una tcnica denominada electrodinmica cuntica, pero a pesar de estas limitaciones, los resultados que se desprenden de las ecuaciones de Maxwell son una muy buena aproximacin para describir las interacciones electromagnticas entre partculas elementales. Este mtodo se denomina electrodinmica clsica y constituye una tcnica adecuada para discutir fenmenos relacionados con ondas electromagnticas y la estructura de la materia y, por consiguiente, la mayor parte de los fenmenos artificiales y naturales, conocidos en la vida cotidiana.En este sentido de la experimentacin, hay que insistir en el hecho, mencionado con anterioridad, de que las ecuaciones demuestran que un campo esttico puede existir en ausencia de un campo magntico. Un condensador con carga esttica constituye un buen ejemplo de ello. Del mismo modo, un conductor con una corriente constante tiene un campo magntico sin que implique la existencia de un campo magntico. Si bien mucha informacin valiosa puede derivarse de la teora de campos estticos, la teora completa de los campos electromagnticos slo puede ser demostrada con campos variables en el tiempo, es decir, dependientes del tiempo, como bien hemos dicho. En la prctica, los experimentos de Faraday y Hertz as como los anlisis tericos de Maxwell involucran todos los campos variables con el tiempo. Hemos visto que las ecuaciones se desarrollaron separadamente y, en sus formas diferencial (puntual) e integral, dan cuenta incluso del efecto de la presencia de cargas y corrientes de conduccin que puedan estar presentes en el cuerpo o regin bajo anlisis. Las formas diferenciales de dos de esas ecuaciones, en el espacio vaco, se pueden utilizar para mostrar que los campos elctrico y magntico variables con el tiempo no pueden existir independientemente. La forma diferencial de las ecuaciones de Maxwell se usa con ms frecuencia en la solucin de problemas prcticos. No obstante, la forma integral es bien importante porque permite desplegar las leyes fsicas bsicas que rigen los fenmenos electromagnticos.HACIA UNA COMPRENSIN DE LAS ECUACIONES DE MAXWELLEs muy importante notar que cada una de las cuatro ecuaciones de Maxwell que se trabajan hoy en da, representan, magistralmente, una generalizacin de ciertas observaciones experimentales. Por ejemplo, la primera se refiere a la ley de Gauss que a su vez se deduce de la Ley de Coulomb (1) , la segunda representa el hecho de que los monopolos magnticos nunca han podido ser observados, o sea que se refiere a la no existencia del monopolo (2). La tercera es la Ley de induccin de Faraday (3). La cuarta es una extensin de la ley de Ampere (4). Es claro, entonces, que las ecuaciones de Maxwell representan expresiones matemticas de ciertos resultados experimentales. Desde esta perspectiva, es evidente que no pueden demostrarse; sin embargo, puede verificarse fcilmente su aplicabilidad a cualquier situacin. Como resultado del extenso trabajo experimental desarrollado, se ha constatado ahora que dichas ecuaciones se aplican a casi todas las situaciones macroscpicas y se utilizan de un modo ms o menos parecido, como principio gua, a la conservacin de la cantidad de movimiento. Son, entonces, las ecuaciones bsicas para los campos electromagnticos producidos por fuentes de carga y densidades de corriente. Recordemos que con la ecuacin de la fuerza de Lorentz, que describe la accin de los campos sobre partculas cargadas, las ecuaciones de Maxwell nos dan una descripcin clsica completa de las partculas que actan electromagnticamente, en lo que constituye la electrodinmica clsica.El acercamiento de la teora electromagntica a un pblico ms amplio se dio, por una parte gracias a los trabajos de Hertz y, por otra, al cientfico Oliver Heaviside (1850-1925) quien naci en Londres, Inglaterra, y en 1872 y 1873 public dos trabajos sobre electricidad; en el segundo de ellos analiz un circuito elctrico muy importante, el llamado puente de Wheatstone, que mereci ser citado por Maxwell en la segunda edicin de su famoso libro Tratado de electricidad y magnetismo , publicado en 1873. En 1874 Heaviside conoci esta obra de Maxwell y se dio cuenta de que a pesar de las "complejas" matemticas con que Maxwell present su teora, haba una notable simplicidad fsica en los fenmenos electromagnticos expuestos. Aun antes del espectacular experimento de Hertz, que demostr la existencia real de las ondas electromagnticas predichas por Maxwell, Heaviside nunca dud de su existencia, ya que estaba convencido de que la teora electromagntica era "obviamente verdadera", ya que su tratamiento matemtico era slido. En 1918 Heaviside escribi sobre sus impresiones iniciales del Tratado de Maxwell: "Percib que era grandioso, muy grandioso, extraordinariamente grandioso, con posibilidades prodigiosas en su poder. Decid dominar el libro y empec a trabajar "En primer lugar, con el concepto de vector y las formas de manejarlo, Heaviside simplific enormemente las ecuaciones de Maxwell. En Estados Unidos, John Willard Gibas, por otra parte, tambin emple el concepto de vector, sin conocer la existencia del trabajo de Heaviside. Las matemticas que desarroll ste se llaman hoy en da clculo operacional. Heaviside se dio cuenta de que tanto el campo magntico como el elctrico se pueden describir como vectores y expres las ecuaciones de Maxwell en trminos de estos dos vectores. En su trabajo original present 20 ecuaciones con 20 variables. Con la reformulacin de Heaviside, el panorama se ilumin como por encanto y las ecuaciones de Maxwell adquirieron sencillez, simetra y belleza notables. Como se mencion en el captulo XV, Hertz tambin simplific las ecuaciones de Maxwell, y lo hizo casi al mismo tiempo que Heaviside, de quien reconoci sus aportes en este sentido.En los libros de texto se incorporaron los vectores en la teora de Maxwell, y es as como se trabaja con esta teora hoy en da. En la actualidad, los estudiantes piensan que los vectores son obvios, sin embargo, durante varios aos hubo una gran disputa cientfica entre Heaviside y Gibbs por un lado, y el fsico escocs Peter Guthrie Tait por el otro, sobre que concepto utilizar. Tait pele por el uso de los cuaterniones y hubo agrias discusiones publicadas en la revista inglesa Nature. Al final, los vectores ganaron de manera tan contundente que en los libros de texto se dej de hacer referencia a sus creadores. As mismo, se usaron los vectores en otros campos de la fsica, como la mecnica. En la actualidad son un instrumento matemtico cotidiano en el desarrollo de la fsica, la ingeniera, la qumica y las matemticas.Finalmente, para puntualizar nuestro acercamiento a la comprensin de las ecuaciones de la teora electromagntica, digamos que las consecuencias terico-experimentales ms importantes de las ecuaciones de Maxwell son: La teora electromagntica como teora fsica de clasificacin natural, de acuerdo con DuhemUn acercamiento al trabajo de DuhemPierre Duhem (1861-1916) oficia como fsico en el campo de la termodinmica y la ciencia. El enfoque del trabajo de Duhem se hace desde la perspectiva de la filosofa de la ciencia de un cientfico, que quera desarrollar la fsica pero sin la concepcin de la mecnica; siendo un adversario del atomismo, defiende la termodinmica como la teora bsica de la fsica en contraposicin a la fsica newtoniana. Su enfoque de la ciencia fsica tiene, tambin un fundamento en el anlisis lgico, el cual lo da antes de la aparicin de la lgica moderna de Frege, Rusell, y otros. Duhem es, en cierto sentido, un naturalista si se tiene en cuenta que la tarea de la filosofa de la ciencia es ordenar e interpretar el dominio del conocimiento cientfico.De acuerdo con Duhem, el objeto de una teora es la clasificacin en lugar de la explicacin. Con Carnap y Heidegger, exponentes del Neokantismo, su propuesta es superar la metafsica, por ello se dice que la matemtica est ya liberada de la metafsica. Se le da gran preponderancia al lenguaje matemtico hasta el punto de que hace carrera la frase: "eso que t dices, ponlo en el lenguaje de las matemticas y lo entender". Duhem sostiene que una teora fsica es, esencialmente, una representacin. Las representaciones ms conocidas son las de la ciencia y las del arte. En la ciencia son frecuentes las representaciones simblicas, generalmente basadas en nmeros y en estructuras matemticas y en ellas, el uso de smbolos, muchas veces con propsitos de establecer relaciones funcionales que den cuenta de fenmenos fsicos, que no podran ser entendidos de otra manera. Este sera el caso, por ejemplo, de la Teora Electromagntica, la TEM de Maxwell.Tenemos, entonces, en relacin con la teora fsica, que hay implcita una concepcin explicativa y clasificatoria, que hay una clasificacin natural y que con Duhem-Quine, podemos afirmar: La clasificacin natural responde al modelo de una teora, en donde se requieren operaciones intelectuales Una clasificacin ilgica no puede ser naturalLa teora fsica tiene que ver, entonces, con un hecho prctico y con un hecho terico, como una traduccin. En relacin con la fundamentacin lgica de la fsica de Rudolf Carnap, es importante destacar que la teora electromagntica tiene la forma de una ley bsica de la fsica. En este aspecto, Maxwell plante que las leyes bsicas de la fsica no aluden a ninguna posicin particular del espacio ni a ningn punto temporal particular, es decir no estn circunscritas a un marco espacio-temporal en particular, lo cual quiere decir que son completamente generales en relacin al espacio y al tiempo: son vlidas en todas partes y en todos los tiempos, lo cual es una caracterstica bien importante de las leyes que se denominan "bsicas". La condicin de Maxwell de que la ley se aplique a todos los tiempos y lugares debe hacer parte de la definicin, pero deben existir otras condiciones, que en el caso del electromagnetismo se refiere, sustancialmente, a las condiciones de borde o condiciones de frontera.Es claro y sorprendente, al hacer referencia a las leyes tericas y los conceptos tericos, el poder de una teora para predecir nuevas leyes empricas. A partir del modelo terico de Maxwell fue posible, gracias al apoyo de ciertas reglas de correspondencia, deducir muchas leyes ya conocidas de la electricidad y el magnetismo. Pero el modelo posibilit muchas cosas ms, como hemos visto: la cuantificacin del parmetro c, la velocidad de la luz. Rpidamente las ecuaciones de Maxwell suministraron explicaciones de toda clase de leyes de la ptica. O sea que la teora no solo dio cuenta de los fenmenos elctricos y magnticos sino tambin de los fenmenos pticos. El gran valor del nuevo modelo qued en evidencia por su poder para predecir y formular leyes empricas desconocidas o inexistentes hasta entonces.Un buen ejemplo de esto que se acaba de plantear lo constituy Hertz con sus trabajos experimentales en relacin con la produccin y deteccin de ondas de radio. Fue el descubrimiento de las ondas de radio el gran comienzo de la derivacin de nuevas leyes a partir del modelo terico de Maxwell, leyes que posibilitaron el desarrollo de nuevas teoras y no solo dieron cuenta de otros fenmenos y nuevos fenmenos artificiales alrededor del electromagnetismo sino que generaron nuevos desarrollos tecnolgicos basados en la teora electromagntica. Fue as como aparte de las ondas de radio de baja frecuencia y del espectro ptico (luz visible e invisible-infrarrojo y ultravioleta) se encontr que existan otras ondas electromagnticas de frecuencias extremadamente altas, como los rayos x y los rayos gamma, cuyas leyes fueron derivadas, igualmente, de las ecuaciones de Maxwell. Todo ello era previsible gracias al modelo de Maxwell dado que sus leyes tericas, conjuntamente con las respectivas reglas de correspondencia, condujeron a la fsica a una enorme variedad de nuevas leyes empricas.De este modo, la amplia variedad de campos en los cuales se obtuvo confirmacin experimental contribuy a que se confirmara, de manera contundente y sin lugar a dudas, la teora desarrollada por Maxwell. De acuerdo con esto, la teora de Maxwell fue otro gran paso o aporte en la va de los intentos de unificacin de la fsica. A ello contribuy especialmente el hecho de que los fenmenos de la ptica pudieron ser clasificados y explicados brillantemente, a partir de las ecuaciones, por la teora electromagntica.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES El efecto magntico de la corriente y de la induccin electromagntica ha revolucionado a la ciencia, pues dieron origen a un rea muy importante de la fsica llamada electromagnetismo. Cuando aplicamos sus principios, leyes o fundamentos bsicos a una escala industrial o a diversos campos de la ciencia se logra as grandes avances tecnolgicos y cientficos logrando de otra manera la electrificacin del mundo y de la sociedad.

El electromagnetismo lo podemos encontrar simplemente en nuestro alrededor en nuestra naturaleza como es por ejemplo una tormenta elctrica o el campo magntico que nos cubre sin poder verlo a simple vista.

El electromagnetismo lo podemos encontrar simplemente en nuestro alrededor en nuestra naturaleza como es por ejemplo una tormenta elctrica o el campo magntico que nos cubre sin poder verlo a simple vista.

Los fundamentos del electromagnetismo fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por james Clerk maxwell. Este ltimo fsico creo cuatro ecuaciones fantsticas en donde sentaba las bases del electromagnetismo.

5.2. RECOMENDACIONES