Equacions de Maxwell

Les equacions de Maxwell són un conjunt de quatre equacions que, afegint-hi la força de Lorentz, descriuen completament els fenòmens electromagnètics. La gran contribució de James Clerk Maxwell fou reunir en aquestes equacions molts anys de resultats experimentals i investigacions teòriques, deguts a Coulomb, Gauss, Ampère, Faraday i altres, introduint els conceptes de camp i de corrent de desplaçament, i unificant els camps elèctrics i magnètics en un sol concepte: el camp electromagnètic. De les equacions de Maxwell, a més, es desprèn l'existència d'ones electromagnètiques propagant-se amb velocitat igual al valor de la velocitat de la llum c en el buit, amb la qual cosa Maxwell va identificar la llum amb una ona electromagnètica, unificant l'òptica amb l'electromagnetisme.[1]

Quan Maxwell va elaborar la seva teoria de l'electromagnetisme, va proposar no quatre sinó vint equacions, les quals descrivien el comportament dels camps elèctrics i magnètics. En les dues dècades que van seguir a la seva mort, el britànic Oliver Heaviside i l’alemany Heinrich Hertz van combinar i simplificar les equacions de Maxwell.[2]

Les lleis no van ser escrites per Maxwell, si més no en la forma vectorial habitual avui dia. Maxwell estava convençut que l'electromagnetisme estaria millor formulat en forma de quaternions, que havien estat inventats l'any 1843 pel matemàtic irlandès William Rowan Hamilton (1805 – 1865), perquè utilitzaven quatre dimensions i, per tant, podien encabir l'espai tridimensional i el temps. A la seva forma original, les equacions de Maxwell eren un conjunt de 20 expressions de quaternions, 8 equacions dedicades als camps electromagnètics (incloent-hi el potencial vectorial magnètic) i 12 que s'ocupen del potencial escalar magnètic, la massa magnètica i la conductivitat magnètica.[3]

  1. «Equacions de Maxwell». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. Fleisch, 2010, p. viii.
  3. Huray, Paul G. Maxwell’s Equations (en anglès). John Wiley & Sons, Inc., 2010, p. xv-xvi. ISBN 978-0-470-54276-7. 

© MMXXIII Rich X Search. We shall prevail. All rights reserved. Rich X Search