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Magnetostática
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Explicacion de la magnetostática y cuales fueron las ecuaciones de Maxwell
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MagnetostáticaLa Magnetostática es la rama de la física que estudia los campos magnéticos estacionarios,
es decir, campos magnéticos que no varían en el tiempo. A diferencia de la Electroestática,
donde se estudian las cargas eléctricas estacionarias y los campos eléctricos estacionarios,
en la Magnetostática se estudian los imanes y los campos magnéticos estacionarios que
producen.
Los campos magnéticos son generados por corrientes eléctricas. Cuando una corriente
eléctrica fluye a través de un conductor, se genera un campo magnético en el espacio
circundante. Si la corriente eléctrica es estacionaria, es decir, no varía con el tiempo,
entonces el campo magnético que produce también es estacionario. La Magnetostática se
encarga de estudiar este tipo de situaciones.
Para entender la Magnetostática es necesario conocer las ecuaciones de Maxwell, que son
las leyes fundamentales que gobiernan el comportamiento de los campos eléctricos y
magnéticos en la naturaleza. Las ecuaciones de Maxwell son cuatro ecuaciones
diferenciales parciales, que relacionan los campos eléctricos y magnéticos con las fuentes
que los generan. Estas ecuaciones son:
La ley de Gauss para el campo eléctrico: Esta ley establece que el flujo eléctrico a través de
una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica contenida dentro de dicha
superficie. Matemáticamente, se puede escribir como:
∇ · E = ρ/ε0
Donde ∇ · E es el operador divergencia del campo eléctrico E, ρ es la densidad de carga
eléctrica y ε0 es la constante dieléctrica del vacío.
La ley de Gauss para el campo magnético: Esta ley establece que el flujo magnético a
través de una superficie cerrada es siempre cero, es decir, que no existen monopolos
magnéticos. Matemáticamente, se puede escribir como:
∇·B=0
Donde ∇ · B es el operador divergencia del campo magnético B.
La ley de Faraday: Esta ley establece que un cambio en el campo magnético a través de
una superficie cerrada induce una fuerza electromotriz (fem) en un circuito cerrado que
rodea dicha superficie. Matemáticamente, se puede escribir como:
∇ × E = -dB/dt
Donde ∇ × E es el operador rotacional del campo eléctrico E, dB/dt es la tasa de cambio
temporal del campo magnético B.
La ley de Ampère-Maxwell: Esta ley establece que la circulación del campo magnético
alrededor de una trayectoria cerrada es proporcional a la corriente eléctrica que atraviesa
dicha trayectoria y a la tasa de cambio temporal del campo eléctrico que la atraviesa.
Matemáticamente, se puede escribir como:
∇ × B = μ0(J + ε0 dE/dt)
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