Ahora, casi todos saben esolos campos eléctricos y magnéticos están directamente interrelacionados entre sí. Incluso existe una rama especial de la física que estudia los fenómenos electromagnéticos. Pero en el siglo XIX, hasta que se formuló la teoría electromagnética de Maxwell, todo era completamente diferente. Se consideró, por ejemplo, que los campos eléctricos son inherentes solo en partículas y cuerpos que poseen una carga eléctrica, y las propiedades magnéticas son un campo de la ciencia completamente diferente.
En 1864, el famoso físico británico DKMaxwell apunta a una relación directa entre fenómenos eléctricos y magnéticos. El descubrimiento se llamó "la teoría de Maxwell del campo electromagnético". Gracias a ella, fue posible resolver una serie de preguntas irresolubles, desde el punto de vista de la electrodinámica de ese tiempo.
La mayoría de los descubrimientos de alto perfil siempre se basanen los resultados de investigaciones anteriores. La teoría de Maxwell no es una excepción. Una característica distintiva es que Maxwell amplió significativamente los resultados obtenidos por sus predecesores. Por ejemplo, señaló que en el experimento de Faraday, no solo se puede usar un circuito cerrado de material conductivo, sino que consiste en cualquier material. En este caso, el circuito es un indicador del campo eléctrico del vórtice, que afecta no solo a la red cristalina de metales. En tal punto de vista, cuando está en el campo de un material dieléctrico, es más correcto hablar de las corrientes de polarización. También realizan trabajo, que consiste en calentar el material a una temperatura determinada.
La primera sospecha de la conexión entre electricidad yFenómenos magnéticos aparecieron en 1819. H. Oersted observó que si una corriente cerca del conductor posicionado brújula, la dirección de la flecha se desvía desde el polo norte.
En 1824, A. Ampere formuló la ley de la interacción de los conductores, más tarde llamada "La Ley de Ampere".
Y, finalmente, en 1831, Faraday registró la aparición de una corriente en un circuito en un campo magnético cambiante.
La teoría de Maxwell está diseñada para resolver el problema principalelectrodinámica: con la distribución espacial conocida de las cargas eléctricas (corrientes), es posible determinar ciertas características de los campos magnéticos y eléctricos generados. Esta teoría no considera los mecanismos que subyacen a los fenómenos que tienen lugar.
La teoría de Maxwell está diseñada paracargas cerradas, ya que en el sistema de ecuaciones se considera que las interacciones electromagnéticas ocurren a la velocidad de la luz, independientemente del medio. Una característica importante de la teoría es el hecho de que sobre la base de tales campos se consideran que:
- son generados por corrientes y cargas relativamente grandes distribuidas en un gran volumen (muchas veces más grande que el tamaño de un átomo o molécula);
- los campos magnéticos y eléctricos variables cambian más rápido que el período de procesos dentro de las moléculas;
- la distancia entre el punto calculado del espacio y la fuente del campo excede el tamaño de los átomos (moléculas).
Todo esto sugiere que la teoríaMaxwell es aplicable principalmente a los fenómenos del macrocosmos. La física moderna explica más y más procesos desde el punto de vista de la teoría cuántica. En las fórmulas de Maxwell, las manifestaciones cuánticas no se tienen en cuenta. Sin embargo, el uso de los sistemas de ecuaciones de Maxwell nos permite resolver con éxito un cierto rango de problemas. Curiosamente, dado que se tienen en cuenta las densidades de las corrientes y cargas eléctricas, es teóricamente posible que existan, pero de naturaleza magnética. Dirac lo indicó en 1831, designándolos como monopolios magnéticos. En general, los postulados básicos de la teoría son los siguientes:
- el campo magnético es creado por un campo eléctrico alterno;
- un campo magnético alterno genera un campo eléctrico de naturaleza vorticial.
