Electromagnetismo es el fenómeno que trata de la interacción entre un Campo eléctrico y un Campo magnético. Las cargas estacionarias en un sistema conducen a un campo eléctrico y las cargas en movimiento en un sistema conducen a un campo magnético. La dirección del campo eléctrico y del campo magnético es siempre perpendicular entre sí, y la onda viaja a la velocidad de la luz. El científico y matemático escocés James Clerk Maxwell, trajo la correlación entre la electricidad y el magnetismo por primera vez usando las ecuaciones de Maxwell. Las cuatro (4) ecuaciones diferenciales de Maxwell unificaron las leyes existentes de la electricidad y el magnetismo como las de Newtons
La ley, Ley de Faraday, la ley de Kelvins y Ley de Amperio.
Antes de aprender las ecuaciones de Maxwells, necesitamos aprender 3 operaciones matemáticas que son entidades básicas de las ecuaciones. El operador Del se refiere a la diferenciación parcial de una función. La representamos como (Nabla). Grad f da el gradiente de una función, es decir, grad f = f, que significa la diferenciación parcial de una función con respecto a los ejes x, y y z en un dominio tridimensional. El gradiente es una cantidad vectorial. El operador de divergencia de una cantidad vectorial nos da una entidad escalar, que representa la velocidad a la que la densidad sale de un rango de espacio determinado. Se representa como div v = .v. El rizo representa la rotación de un vector en un campo tridimensional. Se denota por Curl v = x v.
Las 4 ecuaciones básicas de Maxwells son las siguientes:-
Aquí, representa la carga neta dentro de la superficie,0 representa la permitividad del vacío, B representa la campo magnéticoE representa campo eléctrico y J representa densidad de corriente. La primera ley establece que la flujo eléctrico que se forma a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga encerrada. La segunda ley establece que la flujo magnético inducida a través de una superficie cerrada es cero. La tercera ley establece que los campos magnéticos que varían con el tiempo conducen a un campo eléctrico. La cuarta ley establece que los campos eléctricos que varían con el tiempo o las corrientes constantes conducen a un campo magnético.
Por lo tanto, como se muestra en las ecuaciones anteriores, se demuestra que un campo eléctrico variable conduce a un campo magnético y un campo magnético variable conduce a un campo eléctrico. La solución de las ecuaciones de Maxwells es una ecuación tridimensional que representa una onda que viaja a la velocidad de la luz. Las ondas de energía electromagnética transportan energía a través del espacio vacío y esta energía se utiliza para una variedad de aplicaciones como técnicas de teledetección, ondas de radio, rayos ultravioleta (UV) y muchas más.
