Electromagnetismo (ecuaciones de Maxwell)

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¿Qué es?

Cuatro ecuaciones de divergencia y rotacional gobiernan toda la electricidad, el magnetismo y la luz. Se simulan (FDTD, elementos finitos) para diseñar antenas, chips, bobinas de resonancia magnética y enlaces inalámbricos.

Fórmulas

∇⋅E=ρε0,∇⋅B=0,∇×E=−∂B∂t,∇×B=μ0J+μ0ε0∂E∂t\nabla\cdot E = \frac{\rho}{\varepsilon_0}, \quad \nabla\cdot B = 0, \quad \nabla\times E = -\frac{\partial B}{\partial t}, \quad \nabla\times B = \mu_0 J + \mu_0\varepsilon_0\frac{\partial E}{\partial t}

Las matemáticas que hay detrás

  • Campos vectoriales★★★★★fundamental

    Los campos eléctrico y magnético EE y BB son campos vectoriales.

  • Divergencia★★★★★fundamental

    Dos de las ecuaciones de Maxwell son de divergencia: ∇⋅E=ρ/ε0\nabla\cdot E = \rho/\varepsilon_0, ∇⋅B=0\nabla\cdot B = 0.

  • Rotacional★★★★★fundamental

    Las leyes de Faraday y Ampère son ecuaciones de rotacional; la inducción en motores y antenas se deduce de ellas.

  • Teorema de la divergencia (Gauss)★★★★★fundamental

    La ley de Gauss en forma integral: el flujo de EE a través de una superficie cerrada es la carga encerrada entre ε0\varepsilon_0.

  • Teorema de Stokes★★★★★fundamental

    Un flujo magnético variable a través de una espira induce un voltaje a lo largo de ella: generadores y transformadores.

Esta página tiene lo esencial. Un desarrollo más completo (intuición, definición formal, ejemplo resuelto) está en camino.

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