El modelo mecánico de Maxwell

1. El modelo mecánico de Maxwell

2. MODELOPROVISIONAL MECÁNICO I. Cable 1: Las bolitas giran pero no se trasladan. II. Dieléctrico: Las bolitas giran pero no se trasladan. III. Cable 2: En presencia de una fuerza externa, por diferencia de presiones se inicia una onda de desplazamiento y las bolas se trasladan: la inducción.

4. Antes de 1820, el único magnetismo conocido era el del hierro y el de la calamita. Esto cambió con un profesor de ciencias poco conocido de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, Hans Christian Oersted.

6. En 1820 Oersted preparó en su casa una demostración científica a sus amigos y estudiantes. Planeó demostrar el calentamiento de un hilo por un corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones sobre el magnetismo, para lo cual dispuso de una aguja de compás montada sobre una peana de madera.

7. Mientras llevaba a cabo su demostración eléctrica, Oersted notó para su sorpresa que cada vez que se conectaba la corriente eléctrica, se movía la aguja del compás. Se calló y finalizó las demostraciones, pero en los meses siguientes trabajó duro intentando explicarse el nuevo fenómeno.

8. Pero no pudo. La aguja no era ni atraída ni repelida por ella. En vez de eso tendía a quedarse en ángulo recto (vea el dibujo inferior). Al final publicó sus hallazgos (en latín) sin ninguna explicación.

9. En Francia Andre Marie Ampere consideró que si una corriente en un hilo ejercía una fuerza magnética sobre la aguja, dos hilos también deberían relacionarse magnéticamente.

10. Con una serie de experimentos ingeniosos mostró que esta interacción era simple y fundamental, las corrientes paralelas se atraen, las inversas se repelen, y la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los hilos.

11. Así es como esto lo condujo a la noción de los polos magnéticos. Curvando los hilos en círculos de una separación constante (la figura inferior):  • Dos corrientes circulares en la misma dirección se atraen. Dos corrientes circulares de direcciones opuestas se repelen.

12. Sustituya cada círculo con una bobina de 10, 100 o más vueltas, circulando la misma corriente (figurainferior), y la atracción o la repulsión se incrementan el mismo porcentaje. De hecho, cada bobina funciona de forma muy parecida a un imán con los polos magnéticos en cada extremo (un "electroimán").

13. Ampère postulóque cada átomo de hierro contenía una corriente circulante convirtiéndolo en un pequeño imán y, que en un imán de hierro todos esos imanes magnéticos se alineaban en la misma dirección, permitiendo que sus fuerzas magnéticas se sumasen.

14. Como teorías parciales que aceptaban la acción a distancia tenemos: • La parte estática de la corriente cumple la ley del inverso del cuadrado. Las corrientes estacionarias se mueven a velocidad constante.

15. La atracción y repulsión de la corriente se explica por un término que depende de la velocidad relativa de las partículas. • Los fenómenos inductivos pueden representarse en función de la aceleración de las partículas.

16. Hacia 1827, se produjo el trabajo fundamental de la electricidad dinámica, el estudio cuantitativo de un circuito eléctrico y sus parámetros: fuerza electromotriz, intensidad y resistencia eléctrica. Trabajo de Geogr. Simón Ohmn.

17. La propiedad magnética se hace aún más fuerte si se coloca un centro de hierro dentro de las bobinas, creando un "electroimán"; eso requiere registrar la ayuda del hierro, pero no es esencial.

18. Se asociaron así dos tipos de fuerza con la electricidad, eléctrica y magnética. En 1864 James Clerk Maxwell demostró una sutil relación entre estos dos tipos de fuerza, involucrando de forma inesperada la velocidad de la luz. De esta relación brotó la idea de que la luz era un fenómeno eléctrico, el descubrimiento de las ondas de radio, la teoría de la relatividad y mucho de la física actual.