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CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO Y ECUACION DE MAXWELL

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by

andres saavedra

on 21 November 2013

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Transcript of CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO Y ECUACION DE MAXWELL

CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO Y ECUACIONES DE MAXWELL
INTEGRANTES:
Andres Saavedra
Fidel Gonzalez
Juan Delgado
Jhoan Abril

CONTENIDO

HISTORIA
QUIEN FUE JAMES CLERK MAXWELL ?
OBJETIVOS
TEORIA
FUNDAMENTOS DE LA ECUACION DE MAXWELL
6.1 – Ley de Faraday sobre la fuerza electromotriz
6.2 – Ley de Gauss-Faraday sobre inducción eléctrica
6.3 – La ley de Ampère
6.4 – No existencia de monopolos magnéticos
7.LAS ECUACIONES DE MAXWELL
7.1 ley de Gauss para campos eléctricos
7.2 relación análoga para campos magnéticos
7.3 ley de Ampère con la corriente de desplazamiento incluida
7.4 la ley de Faraday
8. CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO
9. CONCLUSION
10.BIBLIOGRAFIA











En el transcurso de la historia de la física conocíamos también materiales, como la magnetita, que formaban imanes naturales que, como las cargas, podían atraerse o repelerse. Sin embargo, la fuerza que sufrían y ejercían las cargas no era la misma que sufrían y ejercían los imanes. Como la electricidad, el magnetismo era un viejo conocido de la humanidad mucho antes de que Maxwell hiciese su aparición sobre hombros de gigantes: Ampère, Coulomb, Gauss, Ørsted, Faraday.


HISTORIA

James Clerk Maxwell (Edimburgo, Escocia, 13 de junio de 1831 – Cambridge, Inglaterra, 5 de noviembre de 1879). Físico escocés conocido principalmente por haber desarrollado la teoría electromagnética clásica, sintetizando todas las anteriores observaciones, experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aun sobre óptica, en una teoría consistente.

Quien fue james Clerk maxwell?

El objetivo central de este trabajo es elaborar una comprensión conceptual profunda de los Postulados del Electromagnetismo, es decir las Ecuaciones de Maxwell, aspecto que no suele tratarse con la atención necesaria.




OBJETIVOS:

este autor abarca diversos campos. En relación al color, comenzó a investigar en 1849, y llegó a demostrar que todos los colores se derivan de los colores primarios rojo, verde y azul. Todo ello, le condujo a obtener la primera fotografía en color en 1861, mediante un proceso de tres colores: fotografió una tela escocesa a cuadros, el tartán.

En astronomía, y a lo largo de un periodo comprendido entre 1855 y 1859, observó los anillos de Saturno y demostró que no era un anillo sólido o fluido, sino un conjunto de cuerpos diminutos en órbita, puesto que de no ser así el sistema anular, al que él denominaba "el vuelo de los trozos de ladrillo", no sería estable.

En termodinámica y teoría cinética de los gases, completó el modelo ya existente de un gas formado por moléculas en continuo movimiento que chocan entre sí y con las paredes que tiene el gas; el modelo ya había sido concebido por Daniel Bernouilli



OBRA CIENTIFÌCA

Los cuatro fenómenos básicos tomados como Postulados del electromagnetismo son:
 1 – Ley de Faraday sobre la fuerza electromotriz inducida. Esta ley fue descubierta por Michael Faraday en 1831, quien se desempeñaba como encargado del pañol del laboratorio (ordenanza) de la “Royal Institution” de Inglaterra, usando un diseño propio muy simple, como muestra la figura 1


Fundamentos de las Ecuaciones de Maxwell

Los experimentos de inducción eléctrica realizados por Faraday (antes del año 1831) mostraron que si una carga Q es encerrada por un recipiente conductor inicialmente neutro, pero sin establecer contacto directo con el cuerpo cargado, el recipiente conductor reordena sus cargas (fenómeno de inducción) de tal manera que las superficies interior y exterior del recipiente quedan cargadas con signo opuesto.

La carga total inducida en cada superficie resulta de magnitud exactamente igual a la de la carga encerrada.


2 Ley de Gauss-Faraday sobre inducción eléctrica

Hasta el año 1820 se pensaba que la electricidad y el magnetismo eran fenómenos no relacionados. En una conferencia que daba el dinamarqués Oersted (para conseguir fondos para sus proyectos), justamente mientras intentaba mostrar dicha independencia, posó una brújula sobre un conductor con corriente provocando que la aguja se orientara de manera transversal al conductor

3 – La ley de Ampère

4 No existencia de monopolos magnéticos

PARAMETROS

Una corriente de desplazamiento es una cantidad que está relacionada con un campo eléctrico que cambia o varía en el tiempo. Esto puede ocurrir en el vacío o en un dieléctrico donde existe el campo eléctrico. No es una corriente física, en un sentido estricto, que ocurre cuando una carga se encuentra en movimiento o cuando la carga se transporta de un sitio a otro.
Corriente de desplazamiento


Matemáticamente lo definimos como el flujo de campo eléctrico a través de una superficie, y está dado por la ecuación:



El aporte de maxwell a la ley de ampere constituye uno de los pilares de la teoría electromagnética clásica descrita en sus 4 ecuaciones fundamentales.
La corriente de desplazamiento es una corriente eléctrica que no se produce por cargas en movimiento entre una y otra placa del condensador .
La corriente de desplazamiento esta relacionada con el flujo de campo eléctrico respecto al tiempo y el campo magnético asociado.


conclusión

Campbell, Lewis; Garnett, William (1882) (PDF). The Life of James Clerk Maxwell. Edinburgh: MacMillan. OCLC 2472869.
Bacterio.uc3m.es (breve biografía de Maxwell).
http://www.lawebdefisica.com/dicc/maxwell/

bibliografia

ECUACIONES DE MAXWELL
Maxwell no descubrió todas las ecuaciones por sí solo, sino que las reunió y reconoció su importancia, en particular para predecir la existencia de las ondas electromagnéticas.
La primera es sencillamente la ley de Gauss para campos eléctricos
La segunda es la relación análoga para campos magnéticos
Este enunciado significa, entre otras cosas, que no hay monopolos magnéticos que actúen como fuentes del campo magnético.
La tercera ecuación es la ley de Ampère con la corriente de desplazamiento incluida.
La cuarta y última ecuación es la ley de Faraday
Recuerden que esta integral de línea debe llevarse a cabo sobre una trayectoria cerrada constante.
Un capacitor que se carga con una corriente Ic tiene una corriente de desplazamiento igual a Ic entre las placas, con una densidad de corriente de desplazamiento
Esta se puede considerar como la fuente del campo magnetico entre las placas
Está incorporada en la ley de Ampère, cuya forma original funcionaba sólo en superficies que estaban bien definidas (continuas y existentes) en términos de corriente. Una superficie S1 elegida tal que incluya únicamente una placa de un condensador debería tener la misma corriente que la de una superficie S2 elegida tal que incluya ambas placas del condensador. Sin embargo, como la carga termina en la primera placa, la Ley de Ampère concluye que no existe carga encerrada en S1. Para compensar esta diferencia, Maxwell razonó que esta carga se encontraba en el flujo eléctrico, la carga en el campo eléctrico, y mientras que la corriente de desplazamiento no es una corriente de carga eléctrica, produce el mismo resultado que aquella generando un campo magnético.
concluimos que la corriente de desplazamiento en la
separación es igual a la corriente de conducción en
los alambres.
El concepto de corriente de desplazamiento
nos permite conservar la idea de que la corriente
es continua.
Una corriente de conducción ID entra el la placa positiva y sale de la placa negativa. La corriente de conducción no es continua en la separación del capacitor, porque no se transporta carga alguna a través de esta separación. No obstante, allí la corriente de desplazamiento ID es exactamente igual a IC; con esto se mantiene el concepto de continuidad de la corriente.

Cuando el capacitor está cargado por completo, la corriente de conducción desciende súbitamente a cero (no fluye corriente en los alambres). El campo eléctrico entre las placas se vuelve constante, por lo mismo la corriente de desplazamiento también se reduce a cero.
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