Electromagnetismo: historia y descubridores

Escuela superior politécnica de Chimborazo
Facultad de ciencias
Escuela de física y matemática
Carrera de biofísica
Electromagnetismo
INTEGRANTES: CÓDIGOS:
 DIEGO PATRICIO TENICOTA PACHA 737
 JHOANA KATHERINE CABAY GIRÓN 620
 EUJEEM MARCELO MORA VERA 745
 ALEXIS ALEXANDER MACHUCA JEREZ 685
Docente:
DR. Jenny Orbe

INDICE
RESUMEN……………………………………………………………………………..4
INTRODUCCION…………………………………………………………………….5
¿QUÉ ES EL ELECTROMAGNETISMO?.......................................6
HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO……………………………………7
APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO…………………………… 17
PERSONAJES IMPORTANTES EN EL MAGNETISMO………………….24
MICHAEL FARADAY………………………………………………………………..24
JAMES CLERK MAXWELL…………………………………………………………29
ANDRÉ- MARIE AMPÉRE…………………………………………………………32
CARL FRIEDRICH GAUSS………………………………………………………….35
TALES DE MILETO…………………………………………………………………..39
WILLIAM GILBERT………………………………………………………………….40
OTTO VON GUERICKE…………………………………………………………….41
STEPHEN GRAY……………………………………………………………………..42
BENJAMIN FRANKLIN……………………………………………………………43
CHARLES COULOMB……………………………………………………………..49
HANS CHRISTIAN ØRSTED…………………………………………………….50
RAMAS DEL ELECTROMAGNETISMO…………………………………….51

ELECTROSTATICA………………………………………………………………….51
ELECTRICIDAD………………………………………………………………………52
MAGNETISMO……………………………………………………………………..53
IMPORTANCIA DEL ELCTROMAGNETISMO…………………………54
FUENTES DE INFORMACIÓN…………………………………………….……64
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………….65

RESUMEN
El presente desarrollo textual tiene como finalidad hacer un análisis histórico
y lógico de cómo la electricidad, la electrónica y la física han
venido evolucionando hasta el punto de convertirnos dependientes directos
de estos. Para ello dividiremos su estudio en cuatro grandes etapas, y
analizar en cómo ha evolucionado el pensamiento científico de estos
notables descubridores, que hicieron posible el desarrollo de estas dos
especialidades de la Física y su validez actual en todas las ciencias.

INTRODUCCION
Hoy en día se torna muy fácil utilizar un televisor desde el asiento en donde
estemos también utilizamos un mouse inalámbrico, un teclado inalámbrico
etc. Que sería de nosotros los estudiantes si no existiera el internet, un
televisor, un radio entre otros.
Sin embargo, qué lejos estamos de imaginarnos de cuántos científicos e
inventores han invertido infinidad de horas en investigaciones sobre una
rama de la Física: que es el electromagnetismo, sobre los que se sustenta
los principios de funcionamiento de determinados dispositivos eléctricos y
electrónicos que posibilitan las operaciones antes enunciadas.
El estudio del magnetismo se remonta a la observación de “piedras” que se
encuentran en la naturaleza (esto es, magnetita) atraen al hierro. Es posible
establecer que todos aquellos fenómenos magnéticos cuando dos cargas
están en movimiento, entre ellas surge una fuerza que se denomina fuerza
magnética. La ciencia de la electricidad nació con la observación, conocida
por Tales de Mileto el año 600 a.c. de que de un pedazo de ámbar frotado
atrae pedacitos de paja. Cuando dos cargas eléctricas se encuentran en
reposo, entre ellas existe una fuerza denominada electrostática. Estas dos
ciencias se desarrollaron independientemente una de la otra hasta 1820,
cuando un científico llamado Hans Christian Oesrted (1777-1851) observó
una relación ente ellas, a saber, que la corriente eléctrica de un alambre
puede afectar a una aguja magnética de una brújula. Esta ciencia fue
impulsada por muchos investigadores. Poco después se comprobó que todo
fenómeno magnético era producido por corrientes eléctricas, es decir se
lograba de manera definitiva, la unificación de magnetismo y la electricidad,
originado la rama de la física que actualmente se conoce como
electromagnetismo.

A través de este trabajo de investigación daremos a conocer el fenómeno de
electromagnetismo, un fenómeno que fue descubierto a finales del siglo XVIII
y principios del XIX este fenómeno se descubrió cuando se investigó
simultáneamente las teorías de la electricidad y el magnetismo.
¿QUÉ ES EL ELECTROMAGNETISMO?
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los
fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos
fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo
completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro
ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el
campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica,
polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones
de Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y
predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o
tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El
electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los
cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para
ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas,
líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a
un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las
dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos
atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica.
El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas
fundamentales del universo actualmente conocido.

HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO
Edad Antigua
Para hablar del electromagnetismo consideramos importante dos cuestiones:
Que su historia está ligado al desarrollo de la electricidad, ya que el
electromagnetismo no es más que el campo magnético que se produce por
efecto de la corriente eléctrica: Las fuerzas magnéticas son producidas por
el movimiento de partículas cargadas, que son los electrones, lo que indica la
estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo; y lo segundo, es que
para hablar de su historia debemos remontarnos a su génesis: que es el
fenómeno del magnetismo.
Este fenómeno del electromagnetismo se conoce desde tiempos antiguos. La
piedra imán o magnetita es un óxido de hierro que tiene la propiedad de
atraer los objetos de hierro, que ya era conocida por los griegos, los romanos
y los chinos.
Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su
vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro. Los imanes así producidos
están ‘polarizados’; es decir, cada uno de ellos tiene dos partes o extremos
llamados polos: norte y sur. Los polos iguales se repelen, y los polos opuestos
se atraen.
De las distintas obras consultadas al respecto se constató que la palabra
magnetismo y el descubrimiento del imán, en la Edad Antigua, proviene del
nombre del pastor Magnes, o según la leyenda en la ciudad de Magnesia,
donde se encontraban grandes yacimientos de imanes naturales (ferrita).

En esta época se descubrió la propiedad que tenía el imán para atraer a
ciertos cuerpos y la persona que comenzó a realizar determinados estudios
sobre dichas propiedades, que se tenga noticia, fue Tales de Mileto (c. 625-c.
546 a.C.). Es posible que este filósofo griego ya supiera que el ámbar
adquiere la propiedad de atraer objetos ligeros al ser frotado. Otro filósofo
griego, Teofrasto afirmaba, en un tratado escrito tres siglos después, que
otras sustancias poseen esa propiedad (Biblioteca de consulta Microsoft ®
Encarta ® 2004), (Daniushenkov, V. 1991), (Moltó, E. 2003).
El aporte científico acerca del estudio de las propiedades del imán estuvo
dado en:
Que era una propiedad de determinadas sustancias.
Que al ser dividido un imán se convertía en un nuevo imán.
Es importante apreciar cómo en esta etapa de la historia de la humanidad,
la ciencia de lo que es hoy llamada Electricidad y Electromagnetismo estuvo
supeditada a simples estudio empíricos acerca de las propiedades del imán.
Por lo que podemos decir que su estudio se basaba de forma empírica y
simple. El término Edad Media, que según distintos historiadores, fue
empleado por vez primera por el historiador Flavio Biondo de Forlì, en su
obra Historiarum ab inclinatione romanorun imperii decades (Décadas de
historia desde la decadencia del Imperio romano) (Diccionario Enciclopédico
Encarta 2004), publicada en 1438, se refiere a un período de la historia
europea que transcurrió desde la desintegración del Imperio romano de
Occidente, en el siglo V, hasta el siglo XV. Aunque se aclara que no se pueden
tomar como fechas de referencias fijas, ya que en la Ciencias Sociales no se
puede establecer una ruptura brusca entre una etapa históricamente
determinada y otra.
En el siglo X, según fuentes registradas, los iniciales navegantes chinos y
europeos empleaban brújulas magnéticas. ENCARTA © 1993-2003 Microsoft
Corporation. De aquí que la repercusión social que tuvieron los trabajos
sobre el magnetismo que le precedieron devino al empleo de la brújula.

En el siglo XIII, el francés Petrus Peregrinus realizó reveladoras
investigaciones sobre los imanes. Sus descubrimientos no se superaron en
casi 300 años, hasta que el físico y médico británico William Gilbert
revolucionó las investigaciones de su antecesor Petrus.
A partir de los estudios teóricos del inglés Williams Gilbert (1540-1603),
quien aplicó el término ‘eléctrico’ (del griego elektron, ‘ámbar’) a
la fuerza que ejercen esas sustancias después de ser frotadas. De este
científico aparece un Tratado ´Magnete´ publicado en 1600 y cuyo
fundamento esta dado en la experimentación y lo más importante es que él
planteó que la agujas de las brújulas se orientaban debido al magnetismo
terrestre, que contradecía una opinión generalizada que ésta se orientaba
hacia un punto celeste; la otra cuestión importante que planteó fue, que las
propiedades eléctricas las produce la fricción, y las magnéticas son
inherentes a determinados cuerpos (establece diferencias entre unas y
otras); que las acciones magnéticas son de dos tipos: atracción y repulsión y
que las eléctricas son solas de atracción; que las atracciones eléctricas son
más débiles que las magnéticas y que las primeras pueden ser destruidas por
la humedad y la magnética no.
Ya aquí se puede apreciar como el pensamiento científico va evolucionando y
no se basa en el mero hecho de explicar cómo ocurre el fenómeno, sino que
tratan de explicar el por qué ocurre.
La primera máquina para producir una carga eléctrica fue descrita en 1672
por el físico alemán Otto Von Guericke. Estaba formada por una esfera de
azufre movida por una manivela, sobre la que se inducía una carga cuando se
apoyaba la mano sobre ella.

En 1729 el también inglés Etephen Gray (1670-1736) descubrió la
conductibilidad eléctrica de los cuerpos y mostró que para conservar la
electricidad un cuerpo debía de estar aislado; sus experimentos atrajeron
la atención de otro científico francés: Charles Du Fay El francés Charles
François de Cisternay Du Fay (1698-1739), hizo sus estudios y demostró la
electrización por contacto, fue quien creó la primera teoría de los fenómenos
eléctricos y planteó la necesidad de los aisladores como soporte de hilo
conductor y la existencia de dos electricidades: la vítrea y la resinosa. En
1745, se inventa la botella de Leyden por los físicos: el holandés Pieter van
Musschenbroek, de la Universidad de Leyden, y el físico alemán Ewald Georg
von Kleist que de, forma independiente, inventan la botella de Leyden. La
misma está formada por una botella de vidrio recubierta por dos láminas de
papel de estaño, una en el interior y otra en el exterior, la cual es considerada
en la historia de la electricidad como el primer condensador eléctrico.
Resulta inobjetable que para hablar de electricidad, no debemos de dejar de
mencionar los trabajos empírico y experimentos llevados a cabo por uno de
los inventores más fecundo de la historia: Benjamín Franklin. Benjamin
Franklin (1747–1752). Este filósofo, político y científico estadounidense inicia
sus experimentos sobre la electricidad. Adelanta una posible teoría de la
botella de Leyden, defiende la hipótesis de que las tormentas son un
fenómeno eléctrico y propone un método efectivo para demostrarlo. A él se
debe el invento del pararrayo. En 1750, el geólogo británico John Michell
inventó una balanza que utilizó para estudiar las fuerzas magnéticas. Este
científico demostró empíricamente (Observe que no lo fundamenta
matemáticamente) que la atracción o repulsión entre dos polos magnéticos
disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos. El
físico francés Charles de Coulomb (1736-1806), considerado como pionero en
la teoría eléctrica, realizó investigaciones en magnetismo, rozamiento y
electricidad. Éste en 1777, inventó la balanza de torsión para medir la fuerza
de atracción magnética y eléctrica; verificó posteriormente la observación de
Michell con una gran precisión. Con este invento, Coulomb pudo establecer
el principio, conocido ahora como Ley de Coulomb, que rige
la interacción entre las cargas eléctricas: ley que actualmente se aplica. En

1791 Luis Galvan (1737-1798), estudió el efecto de las fuerzas eléctricas
(como él le llamó) en las ranas y postuló que este movimiento muscular en
las ancas de las mismas era atribuido a la electricidad animal (Moltó, 2003).
Es importante analizar cómo en este período ya el estudio de la electricidad y
del electromagnetismo no sólo se sustenta de las observaciones
experimentales, sino que se comienzan a establecer consideraciones teóricas
más profundas y leyes científicas, que están aparejadas con el desarrollo del
intelecto humano. Es bueno apuntar, que en este período se había inventado
la imprenta (1450), la máquina de vapor por Dennis Papin (1647-1714) y
perfeccionada o mejorada por Jaime Watt (1764) y el invento de un telar
mecánico accionado por una máquina de vapor (1785), por el británico
Richard Arkwright: Tres elementos, que evidentemente sustentaban las
bases tecnológicas para el ulterior desarrollo de la electricidad y el
electromagnetismo en el período siguiente.
Edad Media hasta la Revolución Francesa (Siglo V hasta 1799)
En este período se puede decir que se desarrolla la teoría electromagnética,
fundamentalmente a finales del siglo XVIII y a principios del XIX.
Son numerosos los científicos que trabajaron en esta línea en este período,
por lo que sólo enunciaremos algunos de los más renombrados, por razones
obvias de espacio en este trabajo.
Los planteamientos de Galvani fueron rebatidos con posterioridad por
Alejandro Volta (1745-1827), quien postuló que lo que producía las
contracciones del animal no era debido a lo que planteaba Galvani; sino
debido a la corriente eléctrica que se producía al unir dos metales diferentes,
y con esta teoría Volta construyó la primera batería, a la cual le llamó
columna de Volta.

"En 1800, Volta construyó la primera pila, según su propia descripción,
preparando cierto número de discos de cobre y de cinc junto con discos de
cartón empapados en una disolución de agua salada. Después apiló estos
discos comenzando por cualquiera de los metálicos, por ejemplo uno de
cobre, y sobre éste uno de cinc, sobre el cual colocó uno de los discos mojados
y después uno de cobre, y así sucesivamente hasta formar una columna o
´pila´. Al conectar unas tiras metálicas a ambos extremas consiguió obtener
chispas" (© 1993-2003 Microsoft Encarta 2003).
Ya en 1812, el francés Poisson (1781-1840), hizo un aporte fundamental para
la electrostática sobre los trabajos de su antecesor, el químico inglés Davy
(1778-1829), quien estudió los efectos químicos de la electricidad, en
particular la electrólisis. Poisson planteó la ecuación fundamental de la
electrostática, con su función potencial; donde:
.
Considero que el padre del electromagnetismo fue el danés Hans Christian
Oersted (1777-1851), quien en 1819 llevó a cabo un experimento que
revolucionó, a mi modo de ver, este campo de la Física, al observar la
desviación producida por una aguja magnética al acercarse a un conductor
por el cual pasaba corriente eléctrica. Con este descubrimiento se demostró
la interrelación entre la electricidad y el magnetismo. Oersted demostró que
una corriente eléctrica crea un campo magnético; principio por el cual se
sustenta en la actualidad los distintos desconectivos magnéticos (para
accionar grandes equipos eléctricos: motores, máquinas herramientas…),
electroimanes, entre otros.

Este descubrimiento fue desarrollado por el científico francés André Marie
Ampère (1775-1836), conocido por sus importantes aportaciones al estudio
de la electrodinámica, que estudió las fuerzas entre cables por los que
circulan corrientes eléctricas, y por el físico y astrónomo francés Dominique
François Arago (1786-1853), que descubrió el fenómeno conocido como
magnetismo de rotación y demostró la relación entre la aurora boreal y las
variaciones en el magnetismo terrestre. Éste magnetizó un pedazo de hierro
colocándolo cerca de un cable recorrido por una corriente (© 1993-2003
Microsoft Encarta 2003).
En 1831, el científico británico Michael Faraday (1791-1867), hizo otro
descubrimiento trascendental: que el movimiento de un imán en las
proximidades de un cable induce en éste una corriente eléctrica; este efecto
era inverso al hallado por Oersted.
Si analizamos bien las consecuencias de ambos descubrimientos, es a través
de los mismos que se fundamenta el principio del motor eléctrico y de los
generadores de corrientes: de aquí su trascendencia para nuestra vida
moderna.
Así, Oersted demostró que una corriente eléctrica crea un campo magnético,
mientras que Faraday demostró que puede emplearse un campo magnético
para crear una corriente eléctrica (principio de inducción de la corriente
eléctrica). A este insigne científico se debe además, el estudio de la
electricidad y la luz, denominado: "Efecto Faraday" (1838), que consiste en el
plano de polarización de la luz en presencia de un imán y fue el creador de las
líneas de inducción magnéticas, entre otras.

El 27 de octubre de 1864, en la Royal Society, el físico británico James Clerk
Maxwell presentó un trabajo en el que unificó las teorías de la electricidad y
el magnetismo: "Teoría dinámica del campo electromagnético"; en él,
Maxwell introduce la corriente de desplazamiento, mediante el cual un
campo eléctrico, variable en el tiempo, da lugar a un campo magnético no
solamente en un conductor, sino en una sustancia cualquiera, incluso el
vacío. Este científico predijo la existencia de ondas electromagnéticas e
identificó la luz como un fenómeno electromagnético.
Fueron muchos los científicos que continuaron las investigaciones en esta
etapa, entre los que se pueden citar a: Herz (1854-1897), hoy todavía a la
ondas de radio se les llama hertzianas, y fue el descubridor del efecto
fotoeléctrico –formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas
que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiación
electromagnética-, principio muy utilizado en los vuelos espaciales en las
baterías solares de dichas naves.
Poyting (1884) realizó estudios acerca de la energía luminosa; Lebedev (1866-
1912), logró obtener ondas electromagnéticas de 6 mm. de longitud de onda
y midió la presión luminosa; Tesla y Popov (1874-1937), aplicaron la onda de
radio a la telegrafía sin hilo: madre las comunicaciones en la actualidad. Los
estudios de Plinkers (Alemán. 1869), Crookes (Inglés, 1874), quienes
trabajaron en el descubrimiento: que la corriente eléctrica pasa libremente
por un tubo de cristal el cual se le ha extraído aire, estudiado por el primero;
y que dentro del tubo aparecían rayos invisibles que salían del cátodo,
estudiado por el segundo: rayos catódicos. Muy usados hoy en la medicina en
los equipos de rayos X.

Otro científico que revolucionó el desarrollo de la electricidad y la electrónica
fue el croata Nikola Tesla (1856-1943), quien en 1888 diseñó el
primer sistema práctico para generar y transmitir corriente alterna
para sistemas de energía eléctrica, de cuyos derechos fueron comprados por
el inventor estadounidense George Westinghouse. Este revolucionario
sistema de transmitir la corriente eléctrica -que compitió y triunfó sobre el
método tradicional por corriente directa propuesto por Edison-, fue
mostrado en la práctica en Chicago en la World's Columbian Exposition
(1893). Dos años más tarde los motores de corriente alterna de Tesla se
instalaron en el diseño de energía eléctrica de las cataratas del Niágara.
Dentro de los muchos inventos de Tesla se encuentran los generadores de
alta frecuencia (1890) y la bobina de Tesla (1891), un transformador con
importantes aplicaciones en el campo de las comunicaciones por radio. Es
importante apreciar que a partir de la propuesta de Tesla es que se ha
abaratado la transmisión de la corriente eléctrica, lo que ha posibilitado el
enorme desarrollo de ambas esferas: la electricidad y el electromagnetismo.
En esta etapa de las investigaciones sobre este campo, se puede observar
como en la medida que se ha ido desarrollando la ciencia y la tecnología,
ambas traen aparejado un incremento más profundo de su autodesarrollo;
ya no sólo los científicos e inventores se limitan a la observación y explicación
de los fenómenos, sino que se formulan leyes prominentes basadas en leyes
físico-matemáticas. Otro aspecto muy importante es cómo ya la electricidad
y electromagnetismo se interrelacionaron, en esta etapa, con la química y la
luz. Aquí surgen los principios fundamentales para un salto cualitativo, a
partir de los cambios cuantitativos que han ido evolucionando en este
período, pero que a su vez toma de sustento toda la experiencia científica
acumulada en estos dos grandes períodos de la historia del
electromagnetismo y la electricidad. Se puede resumir que este período
sirvió de base a la revolución científico-técnica de lo que es hoy
la industria moderna, ya que se construyeron y perfeccionaron los sistemas
de transmisión de energía eléctrica (por corriente alterna), se construyeron
los grandes generadores y motores de corriente eléctrica con sus
correspondientes dispositivos electromagnéticos para su correcto y óptimo

funcionamiento y se establecieron las leyes y postulados más reveladores en
el desarrollo de estas dos ciencias. Posterior al siglo XIX hasta la actualidad
(1900 hasta 2005) Posterior al siglo XIX, siguieron un sinnúmero de científicos
que ampliaron y descubrieron nuevas leyes en este mundo fascinante, entre
lo que podemos citar: el físico francés Paul Langevin (1905), el cual desarrolló
una teoría sobre la variación con la temperatura de las propiedades
magnéticas de las sustancias paramagnéticas, basada en la estructura
atómica de la materia; el físico francés Pierre Ernst Weiss (también de esta
década), que postuló la existencia de un campo magnético interno,
molecular, en los materiales como el hierro. Este concepto, combinado con la
teoría de Langevin, sirvió para explicar las propiedades de los materiales
fuertemente magnéticos como la piedra imán; el físico danés Niels
Bohr (Premio Nobel de Física en 1922), que trabajó sobre la estructura
atómica, el cual hizo que se comprendiera la tabla periódica y mostró por qué
el magnetismo aparece en los elementos de transición, como el hierro, en los
lantánidos, o en compuestos que incluyen estos elementos. Los físicos
estadounidenses Samuel Abraham Goudsmit y George Eugene Uhlenbeck
demostraron (1925), que los electrones tienen espín y se comportan como
pequeños imanes con un ‘momento magnético’ definido. El momento
magnético de un objeto es una magnitud vectorial que expresa la intensidad
y orientación del campo magnético del objeto. El físico alemán Werner
Heisenberg, dio una explicación detallada del campo molecular de Weiss en
1927, basada en la recientemente desarrollada mecánica cuántica. Más
tarde, otros científicos predijeron muchas estructuras atómicas del momento
magnético más complejas, con diferentes propiedades magnéticas (Encarta
op. Cit.). La superconductividad fue descubierta en 1911, por el físico
holandés Heike Kamerlingh Onnes, que observó que el mercurio no
presentaba resistencia eléctrica por debajo de 4,2 K (-269 °C). Ya en 1957, los
físicos estadounidenses John Bardeen, Leon N. Cooper y John R. Schrieffer
proponen una teoría -teoría BCS, por las iniciales de sus apellidos y por la que
sus autores-, que les valió el Premio Nobel de Física (1972). Esta teoría
describe la superconductividad como un fenómeno cuántico, en el que los
electrones de conducción se desplazan en pares, que no muestran resistencia

eléctrica. Esta teoría explicaba satisfactoriamente la superconducción a altas
temperaturas en los metales, pero no en los materiales cerámicos; teoría que
en 1962, el físico británico Brian Josephson estudió la naturaleza cuántica de
la superconductividad y predijo la existencia de oscilaciones en la corriente
eléctrica, que fluye a través de dos superconductores separados por una
delgada capa aislante, en un campo eléctrico o magnético. Este fenómeno,
conocido como efecto Josephson, fue posteriormente confirmado
experimentalmente (Encarta op. Cit.).
APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO
Trenes de levitación magnética:
Estos trenes no se mueven en contacto con los rieles, sino que van
"flotando" a unos centímetros sobre ellos debido a una fuerza de repulsión
electromagnética. Esta fuerza es producida por la corriente eléctrica que
circula por unos electroimanes ubicados en la vía de un tren, y es capaz de
soportar el peso del tren completo y elevarlo.

Se muestra el JR Maglev en la pista de pruebas de Yamanashi, Japón.
Timbres:
Al pulsar el interruptor de un timbre, una corriente eléctrica circula por un
electroimán creado por un campo magnético que atrae a un pequeño
martillo golpea una campanilla interrumpiendo el circuito, lo que hace que el
campo magnético desaparezca y la barra vuelva a su posición.
Este proceso se repite rápidamente y se produce el sonido característico del
timbre.

Magnetrón
Un magnetrón es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en
energía electromagnética en forma de microonda. Fue desarrollado hacia el
final de los años 30 con el fin de alimentar al radar mediante una fuente
radioeléctrica potente y con una longitud de onda centimétrica, por lo tanto
unas frecuencias elevadas para la época de 300 MHz a 3 GHz.
El magnetrón tiene un filamento metálico de titanio que, al hacerle circular
una corriente eléctrica, se calienta y produce una nube de electrones a su
alrededor. Este filamento se encuentra en una cavidad cilíndrica de metal
que al aplicarle un potencial positivo de alto voltaje con respecto al
filamento, éste atrae a las cargas negativas. Viajarían en forma radial, pero
un campo magnético aplicado por sendos imanes permanentes obliga a los
electrones a girar alrededor del filamento en forma espiral para alcanzar el
polo positivo de alto voltaje. Al viajar en forma espiral, los electrones
generan una onda electromagnética perpendicular al desplazamiento de los
mismos, que es expulsada por un orificio de la cavidad como guía de onda.

El magnetrón es un dispositivo bastante eficiente. En un horno de microonda,
por ejemplo, una entrada de 1.100 vatios creará generalmente cerca de 700
vatios una energía de la microonda, una eficacia del alrededor 65%.
Modernas, de estado sólido, las fuentes de la microonda en esta frecuencia
funcionan típicamente aproximadamente la eficacia de 25 a del 30% y se
utilizan sobre todo porque pueden generar una amplia gama de frecuencias.
Así, el magnetrón permanece en uso extenso en los papeles que requieren
alta energía, pero donde está poco importante el control exacto de la
frecuencia.
Magnetrón seccionado, pudiéndose ver sus cavidades
Sus usos principales son:
-Horno de microondas: Inventado en 1946 por el ingeniero físico Percy
Spencer el cual descubrió las propiedades del horno de microondas por
casualidad mientras trabajaba en su empresa comprobando el magnetrón,
pudo observar como la chocolatina que tenía en su bata se había derretido,
intrigado decidió realizar un experimento situando cerca del magnetrón un
puñado de granos de maíz, y vio como estos empezaban a crepitar y saltar
por todo el laboratorio.

Magnetrón de un horno microondas abierto.
-Radar: es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir
distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles.
En 1934, y gracias a un estudio sistemático del magnetrón, se realizan
ensayos sobre sistemas de detección de onda corta siguiendo los principios
de Nikola Tesla. De este modo nacen los radares de ondas decimétricas.

Obsoleta tubo magnetrón 9 GHz y los imanes de un radar de aviones
soviéticos. El tubo es abrazado entre los polos de dos en forma de
herradurade alnico imanes (arriba, abajo) , que crean un campo magnético a
lo largo del eje del tubo. Las microondas se emiten desde la abertura de guía
de ondas (la parte superior) que en uso está conectado a una guía de ondas
de la realización de las microondas a la antena de radar. Tubos modernos
utilizan imanes de tierras raras que son mucho menos voluminosos.
Magnetoterapia
Es una práctica de medicina alternativa pseudocientífica que implica el uso
de campos magnéticos estáticos. Sus practicantes afirman que someter a
ciertas partes del cuerpo a campos magnetostáticos producidos por imanes
permanentes tiene efectos beneficiosos para la salud. Estas declaraciones
físicas y biológicas no están demostradas y no se ha comprobado que existan
efectos curativos o sobre la salud. A pesar de que la hemoglobina, la proteína
de la sangre que transporta el oxígeno, es débilmente diamagnética (cuando
está oxigenada) o paramagnética (cuando está desoxigenada), los imanes
utilizados en la terapia magnética son en muchos órdenes de magnitud
demasiado débiles para tener algún efecto medible sobre el flujo sanguíneo.

ELECTROTERAPIA
Electroterapia moderna surgen en el siglo XVII con Otto Von Guericke, que
construyó la primera máquina de electricidad artificial. En el Siglo XVIII Luigi
Galvani, en 1786, realiza sus experimentos de corrientes eléctricas en tejidos
vivos, clásicos y conocidos sus experimentos con la rana muerta que le
producía movimiento a las patas mediantes corrientes eléctricas. Volta
construye su denominada pila voltaica que producía la corriente continua.
D´Arsonval realiza estudios sobre la excitabilidad. Claude Bernard realiza
tratamientos eléctricos en las enfermedades mentales. Rupert Traebert
describe efectos analgésicos de las corrientes eléctricas.
Los efectos de la electricidad son: Antiinflamatorio, analgésico, potenciación
neuromuscular, térmica, mejora del transporte de medicamentos,
disminución del edema, control del dolor, tratamiento de lesiones dérmicas,
mejora la sanación de las heridas y otros más.
CONCLUSIÓNES
En el diseño de este trabajo nos pudimos dar cuenta lo que significa el
fenómeno de electromagnetismo, sus usos, su historia y los científicos que lo
han estudiado por años. Se puede apreciar como dos fenómenos como la
electricidad y el magnetismo se unen formando el centro de nuestra
investigación, como un simple sonido del timbre de nuestra casa puede
contener la ciencia estudiada, lo que significa que donde miremos la física va
a estar ahí con alguno de sus múltiplos fenómenos.

El estudio del electromagnetismo es importante, porque se han realizado a lo
largo del tiempo varias observaciones en la Ciencia del magnetismo y la
electricidad donde se ha vuelto central en nuestra tecnología como medio
ideal de almacenamiento de datos en cintas magnéticas, discos magnéticos y
brújulas magnéticas, también para el diseño de circuitos eléctricos
facilitando la energía eléctrica a nuestros hogares.
Además de que tiene aplicaciones de suma importancia en el ámbito médico;
su aplicación sería las resonancias magnéticas, que son para el análisis de
enfermedades que no se pueden apreciar a simple vista.
PERSONAJES IMPORTANTES EN EL MAGNETISMO
MICHAEL FARADAY
Fue un físico y químico británico que estudió el
electromagnetismo y la electroquímica. Sus
principales descubrimientos incluyen la inducción
electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.
Faraday es uno de los científicos más influyentes de la
historia. Debido a su estudio del campo magnético
alrededor de un conductor por el que circula
corriente continua, Faraday fijó las bases para el desarrollo del concepto de
campo electromagnético. Faraday también estableció que el magnetismo
podía afectar a los rayos de luz y que había una relación subyacente entre
ambos fenómenos. Descubrió asimismo el principio de inducción
electromagnética, diamagnetismo, las leyes de la electrólisis e inventó algo
que él llamó dispositivos de rotación electromagnética, que fueron los
precursores del actual motor eléctrico.
Faraday fue un excelente experimentador, que transmitió sus ideas en un
lenguaje claro y simple. Sus habilidades matemáticas, sin embargo, no
abarcaban más allá de la trigonometría y el álgebra básica. James Clerk

Maxwell tomó el trabajo de Faraday y otros y lo resumió en un grupo de
ecuaciones que representan las actuales teorías del fenómeno
electromagnético. El uso de líneas de fuerza por parte de Faraday llevó a
Maxwell a escribir que "demuestran que Faraday ha sido en realidad un gran
matemático. Del cual los matemáticos del futuro derivarán valiosos y
prolíficos métodos".2
La unidad de capacidad eléctrica en el SI de unidades, el
farad (F), se denomina así en su honor.
Faraday es mejor conocido por su trabajo relacionado con electricidad y
magnetismo. Su primer experimento registrado fue la construcción de una
pila voltaica con siete monedas de medio penique, apiladas junto a siete
discos chapados en cinc y seis trozos de papel humedecidos con agua salada.
Con esta pila pudo descomponer el sulfato de magnesio (primera carta a
Abbott, 12 de julio de 1812).
Experimento de Faraday que demuestra la inducción (1831). La batería
líquida (derecha) envía una corriente eléctrica a través del pequeño
solenoide (A). Cuando se mueve dentro o fuera del solenoide grande (B), su
campo magnético induce un voltaje temporal en el solenoide, la que es
detectada por el galvanómetro (G).
Experimento de rotación electromagnética de Faraday, ca. 1821
En 1821, poco después del descubrimiento del fenómeno electromagnético
por parte del físico y químico danés Hans Christian Ørsted, Davy y el científico

británico William Hyde Wollaston intentaron, sin éxito, diseñar un motor
eléctrico. Faraday, habiendo discutido el problema con los dos hombres,
persistió y logró construir dos dispositivos que producían, lo que él
denominó, "rotación electromagnética". Uno de ellos, conocido ahora como
motor homopolar, producía un movimiento circular continuo ocasionado por
la fuerza magnética circular en torno a un alambre que se extendía hasta un
recipiente con mercurio que tenía un imán en su interior; el alambre rota
alrededor del imán cuando se le suministra una corriente eléctrica desde una
batería química. Estos experimentos e inventos conformaron las bases de la
tecnología electromagnética moderna. La emoción debida a estos
descubrimientos llevó a Faraday a publicar sus trabajos sin haberlos
presentado previamente a Davy o Wollaston. La controversia resultante
dentro de la Royal Society tensó la relación con su mentor Davy y pudo haber
contribuido a que Faraday fuera designado para otras tareas, impidiendo su
participación en investigación electromagnética durante varios años.
Desde su primer descubrimiento en 1821, Faraday continuó su trabajo de
laboratorio, explorando las propiedades electromagnéticas de distintos
materiales y desarrollando la experiencia requerida. En 1824, armó un
circuito para estudiar si el campo magnético podía regular el flujo eléctrico
de un cable adyacente, pero no encontró tal relación. Durante los siguientes
siete años, Faraday ocupó la mayor parte de su tiempo perfeccionando la
fórmula de un cristal con cualidades ópticas, el borosilicato de plomo, el cual
utilizaría en sus posteriores experimentos que lo llevarían a relacionar el
fenómeno electromagnético con la luz. En su tiempo libre, Faraday continuó
publicando sus trabajos experimentales en óptica y electromagnetismo;
mantuvo también correspondencia con científicos que había conocido en su
viaje a través de Europa con Davy y que también se encontraban
investigando el electromagnetismo. Dos años después de la muerte de Davy,
en 1831, Faraday dio inicio a la gran serie de experimentos que lo llevarían a
descubrir la inducción electromagnética.
Diagrama del dispositivo del aro de hierro de Faraday

El gran descubrimiento de Faraday vino cuando enrolló dos solenoides de
alambre alrededor de un aro de hierro, y encontró que cuando hacía pasar
corriente por un solenoide, otra corriente era temporalmente inducida en el
otro solenoide. Este fenómeno se conoce como inducción mutua. Este
aparato aún se expone en la Royal Institution. En experimentos posteriores,
Faraday notó que si hacía pasar un imán a través de una espira de alambre,
una corriente eléctrica circularía a través de este alambre. La corriente
también fluía si la espira era movida sobre el imán en reposo. Sus
demostraciones establecieron que un campo magnético variable generaba
un campo eléctrico; esta relación fue modelada matemáticamente por James
Clerk Maxwell como Ley de Faraday, que posteriormente se convertiría en
una de las cuatro ecuaciones de Maxwell, y que a su vez evolucionarían a un
modelo más general conocido como teoría de campos. Faraday usaría
después los principios que había descubierto para construir el dínamo
eléctrico, ancestro de los actuales generadores y motores eléctricos.
En 1832, realizó una serie de experimentos con el objetivo de estudiar la
naturaleza fundamental de la electricidad. Faraday utilizó "estática", baterías
y "electricidad animal" para producir el fenómeno de atracción eléctrica,
electrólisis, magnetismo, etc. Concluyó que, contrario a la opinión científica
de la época, la división entre varios "tipos" de electricidad era irreal. En vez
de eso, propuso que sólo un "tipo" de electricidad existe, y que valores
variables de cantidad e intensidad (corriente y voltaje) producirían diferentes
grupos de fenómenos.
Cerca del final de su carrera, Faraday propuso que la fuerza electromagnética
podía extenderse en el espacio vacío alrededor de un conductor. Esta idea
fue rechazada por sus pares científicos, no pudiendo vivir lo suficiente para
ver la aceptación de su proposición por parte de la comunidad científica. El
concepto de Faraday de líneas de flujo saliendo desde cuerpos cargados e
imanes proveyó una forma de visualizar los campos eléctrico y magnético;
ese modelo conceptual fue crucial para el exitoso desarrollo de dispositivos
electromecánicos que dominarían la industria y la ingeniería por el resto del
siglo XIX.

Diamagnetismo
Michael Faraday sosteniendo una barra de vidrio usada en 1845 para mostrar
que el magnetismo puede afectar la luz en un material dieléctrico.
En 1845, Faraday descubrió que muchos materiales exhibían una débil
repulsión frente a campos magnéticos: un fenómeno que denominó
diamagnetismo.
Faraday también descubrió que el plano de polarización de la luz linealmente
polarizada podía rotarse debido a la aplicación de un campo magnético
externo alineado con la dirección de propagación de la luz. Este fenómeno es
llamado en la actualidad efecto Faraday. Así lo hace constar en su libro de
notas: "He, al fin, tenido éxito en iluminar una curva magnética o línea de
fuerza y en magnetizar un rayo de luz".
En los últimos años de su vida, en 1862, Faraday utilizó un espectroscopio
para estudiar la alteración de las líneas espectrales en presencia de un campo
magnético. El equipamiento disponible, sin embargo, no fue suficiente para
una determinación precisa del cambio espectral. Posteriormente, el físico
neerlandés Pieter Zeeman utilizaría un aparato mejorado para estudiar el
mismo fenómeno, publicando sus resultados en 1897 y recibiendo el premio
Nobel de Física en 1902. Tanto en su publicación de 1897 como en su
discurso de aceptación del Nobel en 1902, Zeeman hizo referencia al trabajo
de Faraday.
Jaula de Faraday
En su trabajo en electricidad estática, el experimento de la cubeta de hielo de
Faraday demostró que la carga eléctrica se acumula sólo en el exterior de un
conductor cargado, sin importar lo que hubiera en su interior. Esto es debido
a que las cargas se distribuyen en la superficie exterior de tal manera que los
campos eléctricos internos se cancelan. Este efecto de barrera es conocido
como jaula de Faraday.
Principios de Faraday

De una obra de Isaac Watts titulada The Improvement of the Mind -La mejora
de la mente-, leída a sus catorce años, Michael Faraday adquirió estos seis
constantes principios de su disciplina científica:
 Llevar siempre consigo un pequeño bloc con el fin de tomar notas en
cualquier momento.
 Mantener abundante correspondencia.
 Tener colaboradores con el fin de intercambiar ideas.
 Evitar las controversias.
 Verificar todo lo que se dice.
 No generalizar precipitadamente, hablar y escribir de la forma más
precisa posible.
JAMES CLERK MAXWELL
James Clerk Maxwell (Edimburgo, Reino Unido; 13 de
junio de 1831-Cambridge, Inglaterra; 5 de noviembre de
1879) fue un 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. Las
ecuaciones de Maxwell demostraron que la electricidad,
el magnetismo y hasta la luz, son manifestaciones del mismo fenómeno: el
campo electromagnético. Desde ese momento, todas las otras leyes y
ecuaciones clásicas de estas disciplinas se convirtieron en casos simplificados
de las ecuaciones de Maxwell. Su trabajo sobre electromagnetismo ha sido
llamado la «segunda gran unificación en física», después de la primera
llevada a cabo por Isaac Newton. Además se le conoce por la estadística de
Maxwell-Boltzmann en la teoría cinética de gases.
Maxwell fue una de las mentes matemáticas más preclaras de su tiempo, y
muchos físicos lo consideran el científico del siglo XIX que más influencia tuvo
sobre la física del siglo XX habiendo hecho contribuciones fundamentales en
la comprensión de la naturaleza. Muchos consideran que sus contribuciones
a la ciencia son de la misma magnitud que las de Isaac Newton y Albert
Einstein. En 1931, con motivo de la conmemoración del centenario de su
nacimiento, Albert Einstein describió el trabajo de Maxwell como «el más

profundo y provechoso que la física ha experimentado desde los tiempos de
Newton».
Ya desde su adolescencia, Maxwell demostraría sus capacidades,
principalmente en el campo de las matemáticas. Con 15 años, después de
una de las muchas reuniones de la Royal Society of Edinburgh a la que asistió,
James Clerk Maxwell ideó una forma sencilla de trazar óvalos con un hilo
atado a dos alfileres. Gracias a ello, Maxwell ingresaría en tan reputada
institución.4
Además de su actividad profesional, Maxwell se dedicó a la realización de
estudios de carácter privado en sus posesiones de Escocia. Es el creador de la
electrodinámica moderna y el fundador de la teoría cinética de los gases.
Formuló las ecuaciones llamadas "ecuaciones de Maxwell", y que se definen
como las relaciones fundamentales entre las perturbaciones eléctricas y
magnéticas, que simultáneamente permiten describir la propagación de las
ondas electromagnéticas. Éstas, de acuerdo con su teoría, tienen el mismo
carácter que las ondas luminosas. Más tarde Heinrich Hertz lograría
demostrar experimentalmente la veracidad de las tesis expuestas por
Maxwell. Sus teorías constituyeron el primer intento de unificar dos campos
de la física que, antes de sus trabajos, eran teóricamente independientes: la
electricidad y el magnetismo (conocidos como electromagnetismo).
En el año 1859 Maxwell formuló la expresión termodinámica que establece la
relación entre la temperatura de un gas y la energía cinética de sus
moléculas.
Obra científica
Entre sus primeros trabajos científicos Maxwell se empeñó en el desarrollo
de una teoría del color y de la visión y estudió la naturaleza de los anillos de
Saturno demostrando que éstos no podían estar formados por un único
cuerpo sino que debían estar formados por una miríada de cuerpos mucho
más pequeños. También fue capaz de probar que la teoría nebular de la
formación del Sistema Solar vigente en su época era errónea ganando por
estos trabajos el Premio Adams de Cambridge en 1859. En 1861, Maxwell
demostró que era posible realizar fotografías en color utilizando una

combinación de filtros rojo, verde y azul obteniendo por este descubrimiento
la Medalla Rumford ese mismo año.
En su experimento mental, basado en el método que había propuesto en
1855, Maxwell encargó al fotógrafo Thomas Sutton fotografiar una cinta
colorida tres veces, cada vez con un filtro de color distinto (rojo, verde y azul-
violeta). Tras revelar las tres fotografías, las imágenes fueron trasladadas a
cristales y proyectadas en una pantalla con tres proyectores, cada uno
equipado con el mismo filtro de color original. Al ser superimpuesto en la
pantalla, las tres imágenes formaban una imagen en color.
Ecuaciones de Maxwell
Maxwell no escribió sus fórmulas en notación vectorial, sino que planteó
todo en un sistema de ecuaciones en cuaterniones. Su planteamiento fue
esencialmente algebraico, como fue el caso de Ruđer Bošković con su teoría
de los "puncta". Originalmente fueron veinte ecuaciones, que el mismo
Maxwell redujo a trece. Luego Heaviside, en colaboración con Gibbs y Hertz,
independientemente, produjeron las fórmulas que actualmente maneja la
ciencia.
Las ecuaciones de Maxwell de manera de resumen se pueden encontrar en
la siguiente tabla:
Estas cuatro ecuaciones junto con la fuerza de Lorentz son las que explican
cualquier tipo de fenómeno electromagnético. Una fortaleza de las
ecuaciones de Maxwell es que permanecen invariantes en cualquier sistema
de unidades, salvo de pequeñas excepciones, y que son compatibles con la
relatividad especial y general. Además Maxwell descubrió que la cantidad
era simplemente la velocidad de la luz en el vacío, por lo que la luz es
una forma de radiación electromagnética. Los valores aceptados actualmente

para la velocidad de la luz, la permitividad y la permeabilidad magnética se
resumen en la siguiente tabla:
ANDRÉ-MARIE AMPÈRE
André-Marie Ampère (Lyon, 20 de enero de 1775-Marsella,
10 de junio de 1836) fue un matemático y físico francés.
Inventó el primer telégrafo eléctrico y, junto con François
Arago, el electroimán. Formuló en 1827 la teoría del
electromagnetismo. El amperio (en francés ampère) se
llama así en su honor.
André-Marie Ampère fue un niño precoz y, antes de
conocer los números, ya hacía cálculos con ayuda de piedritas y migas de
pan. Desde niño demostró ser un genio. Siendo muy joven empezó a leer y a
los doce años iba a consultar los libros de matemáticas de la biblioteca de
Lyon. Su padre, Jean-Jacques Ampère, era un ferviente seguidor de Rousseau
y, siguiendo su libro Emilio, o De la educación, le dio una instrucción sin
obligaciones: Ampère «nunca fue a la escuela» salvo para dar clases él
mismo. Su padre le enseñó ciencias naturales, poesía y latín, hasta que
descubrió el interés y el talento de su hijo para la aritmética. Desde los cuatro
años ya leía a Buffon y no retoma más que las lecciones de latín (aprendió
esta lengua en unas pocas semanas) para poder entender los trabajos de
Leonhard Euler y de Daniel Bernoulli.
En 1793 sufrió una profunda depresión por la muerte de su padre quien,
retirado como juez en Lyon, se opuso firmemente a los excesos
revolucionarios que llevaron al levantamiento de la ciudad contra la
Convención Nacional y al sitio de Lyon; al poco tiempo arrestado, fue llevado
a prisión y ejecutado el 25 de noviembre.
En 1796 André-Marie conoció a Julie Carron, con quien se casó en 1799. A
partir de 1796, Ampère dio en Lyon clases privadas de matemáticas, química

e idiomas. En 1801, obtuvo el puesto de profesor de Física y Química (en
Francia fundidas en una sola asignatura) en Bourg-en-Bresse, en la École
centrale de Ain (actualmente, preparatoria Lalande), dejando en Lyon a su
esposa y a su hijo (llamado Jean-Jacques, en honor a su padre). Su esposa
murió en 1803. Su pequeño tratado, publicado en 1802, Considérations sur la
théorie mathématique du jeu (Consideraciones sobre la teoría matemática
del juego) atrajo la atención de Jean Baptiste Joseph Delambre, cuya
recomendación le permite ser nombrado profesor de Matemáticas
trascendentes en la preparatoria de Lyon (hoy en día, Escuela Ampère).
En 1804 nombrado profesor particular de análisis en la École polytechnique,
se instaló en París. En 1806, se casó en segundas nupcias con Jeanne-
Françoise Potot, quien murió en Versailles en 1866 a los 88 años. Tuvieron
una hija llamada Albine.
En 1808 fue nombrado Inspector General de la Universidad y profesor de
matemáticas en la École Polytechnique, volviéndose más popular que el gran
matemático Cauchy.
Ampère murió durante una jornada de inspección en la enfermería del liceo
Thiers de Marsella en 1836 a los 61 años. Está enterrado en el cementerio de
Montmartre en París.
Descubrimientos
Ampère trabajó igualmente en la matemática, concentrándose en la teoría
de probabilidades y en la integración de las ecuaciones diferenciales
parciales.
En 1820, a partir del experimento de Hans Christian Oersted,2
estudió la
relación entre magnetismo y electricidad. Descubrió que la dirección que
toma la aguja de una brújula depende de la dirección de la corriente eléctrica
que circula cerca y dedujo de esto la regla llamada «de Ampère»: un hombre
está acostado sobre un cable conductor; la corriente, que va por convención
de más a menos, lo atraviesa de pies a cabeza; mientras observa una aguja
imantada. El polo norte de esta aguja se desplaza entonces a su izquierda.
Esto es ejemplificado también en la regla de la mano derecha: si se separan
los tres primeros dedos de la mano derecha de manera que el dedo corazón

indique la dirección del campo magnético y el pulgar la del movimiento,
entonces el índice indicará la dirección por la que circula la corriente.
De las leyes de Ampère, la más conocida es la de la electrodinámica, que
describe las fuerzas que dos conductores paralelos atravesados por corriente
eléctrica ejercen uno sobre otro. Si el sentido de la corriente es el mismo en
los dos conductores, estos se atraen; si la corriente se desplaza en sentidos
opuestos, los conductores se repelen. Describe igualmente la relación que
existe entre la fuerza de corriente y la del campo magnético correspondiente.
Estos trabajos fundan la electrodinámica e influyen considerablemente en la
física del siglo XIX.
Ampère interpreta el fenómeno del magnetismo con la teoría de la corriente
molecular, según la cual innumerables partículas minúsculas, cargadas
eléctricamente, estarían en movimiento dentro del conductor. Esta teoría es
rechazada por los científicos de la época y no se impone hasta sesenta años
después gracias al descubrimiento del electrón.
Además de su trabajo sobre la electrodinámica, intenta explicar ciertos
fenómenos químicos con la geometría de las moléculas y emite, al igual que
Avogadro, la hipótesis de que el número de moléculas contenidas en un gas
es proporcional a su volumen.
André-Marie Ampère fue titular de la cátedra de Física general y
experimental del Collège de France, sucediendo a Louis Lefèvre-Gineau y
siendo reemplazado por Félix Savart.
Inventó el galvanómetro, el primer telégrafo eléctrico y, junto a François
Arago, el electroimán. Fue gracias a Ampère que se dieron a conocer los
términos corriente eléctrica y tensión eléctrica.
Además, en la querella por la naturaleza del cloro, él fue de los primeros en
abogar por «el cloro: cuerpo simple», contra la idea entonces extendida de
«cloro: compuesto oxigenado del ácido muriático» (hoy ácido clorhídrico).
Amigo de Ballanche y de Gilles Coupier, de filosofía personalmente inquieta,
Ampère también publicó una importante clasificación de las ciencias.
Homenajes

 En su honor, su nombre le fue dado a la unidad de corriente eléctrica,
el amperio.
 Es uno de los 72 científicos cuyo nombre figura inscrito en la Torre
Eiffel.
 Todos los años, la Academia de Ciencias concede el Premio Ampère.
 Existe una calle con su apellido en París.
En Lyon
 Una plaza y la estación de metro con más conexiones llevan su
nombre.
 La preparatoria de Lyon fue renombrada en 1888 Escuela Ampère.
 Un laboratorio de investigación en ingeniería eléctrica, unidad mixta de
investigación del CNRS.
En Montpellier
 Calle llamada André-Marie Ampère.
 Muchas escuelas en Arlés, Lyon, Oyonnax.
 Muchas escuelas primarias en París, Grenoble, Saint-Germain-en-Laye,
Nantes, Strasbourg, Oullins, Lille, Yzeure, Saint-Étienne du Rouvray,
Caluire et Cuire.
 Un timbre postal fue emitido en Francia en 1936.
CARL FRIEDRICH GAUSS
Carl Friedrich Gauss nació el 30 de abril de 1777, en
Brunswick, (ahora Alemania), y murió el 23 de febrero de
1855, en Göttingen, Hannover (Ahora Alemania). Junto a
Arquímedes y Newton, Gauss es sin duda uno de los tres
genios de la historia de las Matemáticas. Sus
aportaciones en todos los campos matemáticos fueron
increíbles, aunque algunos de sus descubrimientos
tuvieran que esperar más de un siglo para ser valorados
debidamente. Las aportaciones de Gauss en todos los
campos de la Matemática son inestimables, Teoría de números, Astronomía,
Magnetismo, Geometría y Análisis. Cualquier gran descubrimiento

matemático a lo largo de este siglo encuentra detrás la alargada sombra de
Gauss.
Hijo de un humilde albañil, Gauss dio señales de ser un genio antes de que
cumpliera los tres años. A esa edad aprendió a leer y hacer cálculos
aritméticos mentales con tanta habilidad que descubrió un error en los
cálculos que hizo su padre para pagar unos sueldos. Ingresó en la escuela
primaria antes de que cumpliera los siete años.
Cuando tenía diez años de edad, su maestro solicitó a la clase que encontrará
la suma de todos los números comprendidos entre uno y cien. El maestro,
pensando que con ello la clase estaría ocupada algún tiempo, quedó
asombrado cuando Gauss, levantó en seguida la mano y dio la respuesta
correcta. Gauss reveló que encontró la solución usando el álgebra, el maestro
se dio cuenta de que el niño era una promesa en las matemáticas.
Cuando tenía doce años, criticó los fundamentos de la geometría euclidiana;
a los trece le interesaba las posibilidades de la geometría no euclidiana. A los
quince, entendía la convergencia y probó el binomio de Newton. El genio y la
precocidad de Gauss llamaron la atención del duque de Brunswick, quien
dispuso, cuando el muchacho tenía catorce años, costear tanto su educación
secundaria como universitaria. Gauss, a quien también le interesaban los
clásicos y los idiomas, pensaba que haría de la filología la obra de su vida,
pero las matemáticas resultaron ser una atracción irresistible.
A partir de 1791, el Duque de Brunswic, Carl Wilhelm Ferdinand se encargó
de pagar la educación de Gauss. En Febrero de 1792 Gauss ingresó en el
colegio Carolino, donde estudió durante tres años, conociendo la obra de
Euler, Lagrange y, sobre todo, los Principia de Newton. Cuando dejó el
colegio, en Octubre de 1795, aún no había decidido si se dedicaría a las
matemáticas o a la filología. En 1796, un mes antes de cumplir los 19 años,
Gauss consiguió la construcción de un polígono regular de 17 lados con regla
y compás , como se exigía en la Geometría desde Grecia. Ya de viejo, Gauss
encontró la caracterización de los demás polígonos regulares que pueden
construirse con regla y compás. Algunos autores consideran este hecho
fundamental para que Gauss se decidiera por las matemáticas y no por la
filología.

A los 19 años había descubierto por si solo un importante teorema de la
teoría de los números, la ley de la reciprocidad cuadrática. Después de su
regreso a Brunswic en 1799, el duque tuvo que ser convencido para seguir
con su ayuda económica a Gauss. Como contrapartida debió presentar su
tesis doctoral en la Universidad de Helmstedt. En su tesis Gauss dio la
primera demostración del teorema fundamental del álgebra. Gauss se graduó
en Göttinga en 1798, y al año siguiente recibió su doctorado en la
Universidad de Helmstedt.
Quizás la obra más importante publicada por Gauss sean las Disquisitiones
Arithmeticae de 1801. Aquí desarrolló algunos resultados de teoría de
números, incluyendo series infinitas convergentes. Estudió teoría de errores
y dedujo la curva normal de probabilidad, hoy conocida como la curva de
Gauss.
Las matemáticas no fueron el único tema que le interesó a este hombre; fue
también astrónomo, físico, geodesta e inventor. Hablaba con facilidad varios
idiomas, e inclusive dominó el ruso a la edad de sesenta años. En 1807 fue
nombrado director del observatorio y profesor de astronomía en la
Universidad de Göttinga. Cuando tan sólo tenía veinticuatro años, Gauss tuvo
una destacada participación en el nacimiento de la astrofísica. La primera
noche del siglo XIX aportó un notable caudal a nuestros conocimientos del
sistema planetario. El astrónomo italiano Giuseppe Piazzi (1746--1826)
descubrió, el 12 de enero de 1801, un astro de octava magnitud que cambió
de lugar con respecto a las estrellas fijas, manifestando su carácter
planetario. Fue llamado Ceres y se trataba del primero de los asteroides, el
primero de los pequeños planetas cuyo enjambre circula en la ancha zona
comprendida entre las órbitas de Marte y Júpiter. Las dificultades para
calcular los elementos de la órbita del astro descubierto, que, por
aproximarse al Sol, se volvió invisible durante algún tiempo, brindaron a
Gauss la oportunidad para aplicar su elegante método de mínimos cuadrados
y contribuir así a encontrar de nuevo el planetoide perdido.
El 9 de octubre de 1805, un aumento de su pensión permitió que se casara
con Johanna Ostoff. De este feliz matrimonio (Gauss lo considera así en una
carta dirigida a su amigo Wolfgang Bolyai), nacieron tres hijos, José , Minna y
Luis, el primero de los cuales heredó la capacidad de su padre para los
cálculos mentales. Sin embargo 4 años después, con el nacimiento de Luis, su

esposa murió. Al año se volvió a casar con Minna Waldeck, amiga íntima de
su primera mujer, con la que tuvo dos hijos y una hija.
En 1807, fue nombrado director del observatorio de Göttingen con la única
obligación, si fuera necesario, de dar cursos de matemáticas a los estudiantes
de la universidad. La enseñanza no fue una tarea que agradara a Gauss,
solamente con buenos matemáticos se sentía cómodo impartiendo sus
lecciones. En esta época debió soportar la presión de los invasores franceses
y pagar una contribución involuntaria de 2000 francos a la caja de guerra de
Napoleón (su orgullo no le permitió aceptar algunas donaciones para poder
pagar esta multa).
Desde 1821 hasta 1848 Gauss trabajó en Geodesia. Entre 1830 y 1840 se
dedicó a la física matemática, concretamente electromagnetismo,
magnetismo terrestre la teoría de la atracción según la ley de Newton. Los
últimos años de su vida, entre 1841 y 1855, los dedicó al "análisis situs" y a la
geometría asociada a funciones de variable compleja.
En 1833, inventó un telégrafo eléctrico que usó entre su casa y el
observatorio, a una distancia de unos dos kilómetros. Inventó también un
magnetómetro bifiliar para medir el magnetismo y, con Weber, proyectó y
construyó un observatorio no magnético.
En 1835 Carl Friedrich Gauss formularía la Ley de Gauss, o teorema de Gauss.
Esta ley sería una de sus contribuciones más importantes en el campo del
electromagnetismo, y de ella derivarían dos de las cuatro ecuaciones de
Maxwell.
Después de 20 años en los que apenas había salido de Göttingen, en junio de
1854 salió para visitar la construcción del ferrocarril entre su ciudad y Cassel.
Los caballos se desbocaron y fue despedido fuera del carruaje, aunque no
tuvo ningún daño, si sufrió un fuerte "shock". Después de recuperarse llegó a
presenciar la inauguración del ferrocarril a Göttingen. A principios de 1855
comenzaron a aparecer los síntomas de su última enfermedad. Con
dificultades, siguió trabajando hasta que murió pacíficamente el 23 de
febrero de 1855.
A la edad de setenta y siete años, Gauss falleció. En la lápida que señala su
tumba hay un diagrama, construido por el mismo Gauss, de un polígono de

diecisiete lados. Durante su vida, se reconoció que era el matemático más
grande de los siglos XVIII y XIX. Fue llamado el príncipe de las matemáticas.
TALES DE MILETO
Fue un filósofo, matemático, geómetra, físico y legislador
griego. En la antigüedad se le consideraba uno de los Siete
Sabios de Grecia. No se conserva ningún texto suyo y es
probable que no dejara ningún escrito a su muerte. Desde
el siglo V a. C. se le atribuyen importantes aportaciones en
el terreno de la filosofía, la matemática, la astronomía, la
física, etc.
A Tales de Mileto se le otorga el descubrimiento de un mineral que tenía la
propiedad de atraer ciertos metales: la magnetita. Además, Tales observaría
que frotando hierro a la magnetita, éste adquiría las propiedades magnéticas
del mineral: el hierro se imantaba.
Aunque el filósofo griego no consiguiera explicar correctamente la atracción
magnética, ya que su razonamiento se basaba en la atribución de “vida” o
“alma” a la magnetita, sus estudios sí que dieron nombre al fenómeno físico:
el magnetismo.
Además de sus estudios con la magnetita, Tales de Mileto también
experimentó con ámbar. Mientras paseaba con sus discípulos, observó que,
al frotar este material contra su vestimenta, se habían adherido los hilos de
su manto.
Tal y como el alumnado puede experimentar en las clases de hoy, con el
efecto triboeléctrico, Tales experimentaría con esta resina fósil de color
amarilla. Al frotar este material, observaría que otros cuerpos, como paja o
plumas, se veían atraídos. Tales estaba cargando eléctricamente el ámbar por
frotamiento.
El filósofo griego denominaría a este material elektron. Como en el
magnetismo, Tales de Mileto no sólo fue el origen del estudio de la
electrostática sino que también creó el término que, 1.600 años después,

William Gilbert sugeriría para referirse a la propiedad de atraer pequeños
objetos después de haberlos frotado: la electricidad.
WILLIAM GILBERT
(Colchester, Essex, 24 de mayo de 1544 – Londres, 10 de
diciembre de 1603). Filósofo natural y médico inglés.
Fue uno de los primeros filósofos naturales de la era
moderna en realizar experimentos con la electrostática,
el magnetismo, y dio avances en la termodinámica
realizando para tal fin incontables experimentos que
describía con todo lujo de detalles en su obra. Definió el
término de fuerza eléctrica, el fenómeno de atracción que se producía al
frotar ciertas sustancias. A través de sus experiencias clasificó los materiales
en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio.
Descubrió la imantación por influencia, y observó que la imantación del
hierro se pierde cuando se calienta al rojo. Estudió la inclinación de una aguja
magnética concluyendo que la Tierra se comporta como un gran imán.
Su principal obra fue [Guilielmi Gilberti Colcestrensis, Medici Londinenses] De
Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure;
Physiologia noua, plurimis & argumentis, & experimentis demostrata (Sobre
el imán y los cuerpos magnéticos y sobre el gran imán la Tierra) publicada en
Londres en el año 1600, conocido popularmente como "De Magnete".
En su honor se nombró la unidad de fuerza magnetomotriz en el sistema
CGS, que corresponde a la necesaria para hacer pasar un flujo de un Weber
en una reluctancia de un Oersted (1 gilbert = 0,79577 ampere • vuelta).
Trabajos Realizados
En el siglo XVII, William Gilbert utilizó los estudios sistemáticos acerca de las
características de los imanes. Observó que la máxima atracción ejercida por
los imanes sobre trozos de hierro se realiza en los llamados "polos de imán".

Gilbert esperaba que las fuerzas que mantienen a los planetas en
movimiento alrededor del Sol fueran de origen magnético. Para estudiar este
problema hizo unas esferas de magnetita y estudió la interacción de éstas
con agujas de brújula puestas en diferentes direcciones y distancias.
Observó que en un punto de la esfera había un máximo de atracción de un
extremo de la aguja y en el punto opuesto un máximo de atracción del otro
extremo. En los distintos puntos de la superficie de la esfera, la aguja siempre
se orientaba en una posición definida a lo largo de un círculo máximo que
enlazaba las puntas de atracción máxima o polos magnéticos de la esfera.
Este comportamiento era similar al de las agujas de la brújula en los distintos
puntos de la Tierra, y Gilbert concluyó que nuestro globo puede ser
considerado como un imán gigantesco con sus polos situados cerca de los
polos norte y sur geográficos.
El polo de la aguja magnética que queda orientado hacia el norte geográfico
se denomina polo norte magnético del imán. El otro polo es el sur magnético.
El norte geográfico de la Tierra es un polo sur magnético debido a que atrae
el polo norte de un imán y el polo sur geográfico es un polo norte magnético.
OTTO VON GUERICKE
Físico y jurista alemán (Magdeburgo, 20 de noviembre de
1602 – Hamburgo, 21 de mayo de 1686), famoso por sus
estudios sobre presión atmosférica, la electrostática y
sobre la física del vacío.
su pasión fue la física, estudió los tratados de Blaise
Pascal y Evangelista Torricelli sobre la presión
atmosférica. En 1654, Von Guericke hizo una
espectacular demostración de la inmensa fuerza que la
atmósfera podía ejercer. Mostró que, cuando dos
hemisferios de cobre de 50 centímetros de diámetro perfectamente
ajustados, quedaban unidos de manera que formasen una esfera y se
establecía el vacío en su interior tras extraer el aire atmosférico, dos recuas
de ocho caballos cada una no podían separarlos. Este experimento se hizo

famoso en Europa con el nombre de "los hemisferios de Magdeburgo", el
cual probó ante la Dieta Imperial de Ratisbona para explicar los efectos de la
presión atmosférica.
En otro experimento más inmediatamente relacionado con la historia de la
máquina de vapor mostró que, cuando se creaba un vacío parcial bajo un
émbolo de grandes dimensiones introducido en un cilindro, la fuerza sumada
de cincuenta hombres no podía evitar que la presión atmosférica llevase el
émbolo al fondo del cilindro.
También incursionó en las investigaciones sobre electrostática. Observó que
se producía una repulsión entre cuerpos electrizados luego de haber sido
atraídos. Ideó la primera máquina electrostática y sacó chispas de un globo
hecho de azufre, lo cual le llevó a especular sobre la naturaleza eléctrica de
los relámpagos.
STEPHEN GRAY
Stephen Gray (diciembre de 1666, Canterbury; 7 de
febrero de 1736, Londres) fue un físico y científico
natural inglés, conocido principalmente por su aportes
en el campo de la conductividad eléctrica.
Desde 1702 reorientó su trabajó como investigador
hacia la electricidad y más adelante, más precisamente
hacia el tema de la conductividad eléctrica . Su aporte más notable
(publicado en 1729) es el hallazgo de que la electricidad puede ser conducida
a través de un cuerpo conductor. Este descubrimiento suele describirse como
"uno de los más importantes del siglo XVIII en el área de la electricidad",
habría sido un producto relativamente casual, mientras experimentaba con
las propiedades de atracción en la electricidad estática, que originalmente
estudiaba.

En esta casa señorial ubicada en Norton, Buckland and Stone, de propiedad
del amigo de Gray, John Godfrey, se desarrollaron durante el mes de mayo
de 1729 los experimentos clave que llevaron al descubrimiento de la
conducción eléctrica.
Más adelante estableció una primera clasificación de los cuerpos respecto de
su conductividad eléctrica, listando los materiales conductores y los no
conductores o «aislantes», trabajo que realizó en conjunto con los
investigadores G. Wheler y J. Godfrey.
Sus investigaciones en el campo de la eletricidad lo hicieron merecedor de los
dos primeros otorgamientos de la medalla Copley por la Royal Society en dos
años sucesivos (en 1731 y en 1732).
En sus experimentos también descubrió que para que la electricidad pudiera
circular por el conductor, este tenía que estar aislado de tierra.
BENJAMIN FRANKLIN
(Boston, 1706 - Filadelfia, 1790) Político, científico e
inventor estadounidense. Estudioso de la
electricidad y de cuanto atrajo su interés, inventor
del pararrayos y de otros útiles artefactos, honesto y
eficiente hombre público y destacado artífice de la
independencia de los Estados Unidos, Benjamín
Franklin fue acaso el personaje más querido de su
tiempo en su país y el único americano de la época
colonial británica que alcanzó fama y notoriedad en Europa.
Sólo desde la admiración es posible aproximarse a su figura, y al mismo
tiempo es difícil pensar en Franklin sin experimentar una sensación de calor

humano. Su apariencia era tan sencilla, su personalidad resultaba tan
agradable y su sentido del humor brotaba tan espontáneamente que para la
gente resultaba fácil quererlo y respetarlo. Unos grandes ojos grises y una
boca propensa a la sonrisa adornaban el rostro de este dechado de virtudes,
que fue capaz de sobresalir en cuantos campos se propuso.
"La voluntad, el talento, el genio y la gracia se reunían en él, como si la
naturaleza al formarle se hubiese sentido derrochadora y feliz", afirmó uno
de sus biógrafos. Más allá de esos dones, Franklin siempre creyó firmemente
que era posible modificar los aspectos negativos del carácter mediante una
disciplina a la vez suave y constante. En su juventud llevaba siempre consigo
una lista de cualidades dignas de admiración, que más tarde se convirtió en
un pequeño libro donde cada página estaba consagrada a una virtud. Franklin
dedicaba una semana de atención a cada una de ellas, que releía en cuanto
tenía ocasión, y volvía a empezar cuando llegaba al final.
Decimoquinto hermano de un total de diecisiete, Benjamín Franklin cursó
únicamente estudios elementales, que abandonó a la edad de diez años; la
vasta erudición enciclopédica que exhibiría en su madurez fue el resultado de
una curiosidad insaciable y de un esfuerzo autodidacta que compaginaría
siempre con sus actividades profesionales. A los doce años comenzó a
trabajar como impresor en una empresa propiedad de John Franklin, uno de
sus hermanos.
En 1723, tras una disputa con su hermano, huyó a Filadelfia, donde, sin un
céntimo en el bolsillo, halló trabajo en una tipografía. Tras haber
desempeñado por espacio de dos años la misma actividad en Inglaterra,
adonde había sido enviado con recomendaciones sin ningún valor, regresó a
Filadelfia y trabajó por su cuenta como tipógrafo y editor. En 1727 fue
responsable de la emisión de papel moneda en las colonias británicas de
América. Más tarde fundó el periódico La Gaceta de Pensilvania, que publicó
entre los años 1728 y 1748, y en 1732 emprendió la edición del Almanaque
del pobre Richard (1732-1757)

Con la publicación del Almanaque, un tipo de anuario misceláneo frecuente
en la época que incluía el santoral, horóscopos, consejos médicos y
previsiones meteorológicas, se abrió en su vida un período de prosperidad. El
propio Franklin ejercía como redactor, editor y director, aunque atribuía la
autoría del mismo a un personaje ficticio que acabaría siendo famosísimo: el
extravagante Richard Saunders, de donde procede el título de Almanaque del
pobre Richard.
El tal Richard es un viejo "yanqui" provinciano de variable humor, un filósofo
rústico con sus puntas y ribetes de misoginismo, que, con gran desesperación
de su esposa Bridget, se pasa el tiempo entre polvorientos libros y cálculos
astrológicos, en lugar de ganar dinero para sostener a su familia; decide
editar el almanaque, precisamente, para poder conciliar sus aficiones con esa
necesidad.
Junto a las secciones habituales, Franklin tuvo el acierto de incluir además
toda clase de máximas, proverbios, sentencias y frases célebres, extraídas de
fuentes variadas; en ocasiones, aplicando su genio y experiencia a la
conducta humana, llegó a inventarlas él mismo, con tanta fortuna que
acabaron pasando al acervo popular. Después de veinticinco años de
publicación ininterrumpida, con tiradas que alcanzaron los diez mil
ejemplares (una cifra impresionante para la época), Benjamín Franklin había
conseguido un considerable patrimonio que le permitió abandonar la
impresión.
El estadista
La época de más intensa actividad política de Benjamín Franklin se inició en
1757, una vez finalizada aquella larga etapa como impresor. Lo más
importante de la misma fue su tarea como inspirador y activo factótum de la
independencia. Puede atribuírsele la idea primigenia de unos Estados Unidos
como nación única y no como un grupo de colonias separadas, ya que dos
décadas antes de la guerra de independencia americana concibió un sistema
de gobiernos estatales reunidos bajo una sola autoridad federal.

Previamente, convertido ya en uno de los más importantes personajes
públicos de Filadelfia, había sido elegido miembro de la Asamblea legislativa;
llevó a buen fin el tratado con los indios rebeldes, encontró un sistema
racional para la limpieza de las calles y promovió numerosas iniciativas y
mejoras. Su temperamento activo y polifacético lo impulsaría a participar en
las cuestiones de ámbito local, por ejemplo, en la creación de instituciones
como el cuerpo de bomberos de Filadelfia, la biblioteca pública y la
Universidad de Pensilvania, así como la Sociedad Filosófica Americana. Como
director general de Correos en Filadelfia, primero de importancia de los
múltiples cargos públicos que desempeñaría con brillante eficiencia, Franklin
alcanzó una serie de éxitos fulgurantes en la mejora del servicio, amplió
considerablemente la frecuencia de los envíos y mejoró los caminos postales.
Cuando en 1757 fue enviado a Londres para defender los intereses de las
colonias americanas ante la metrópoli, Benjamín Franklin inició una intensa
labor política que acabaría dando los frutos apetecidos. En una famosa
ocasión estuvo durante todo el día en la Cámara de los Comunes,
contestando con gran habilidad las preguntas que le dirigían los miembros de
tan honorable institución en torno a la resistencia de las colonias ante la muy
odiada ley tributaria inglesa, que resultaba nefasta para los intereses de los
colonos americanos. El resultado fue que el Parlamento revocó la ley (1766) y
la guerra se retrasó diez años, dando a los independentistas tiempo
suficiente para prepararse.
Ante las nuevas presiones fiscales y políticas ejercidas por la metrópoli,
Benjamin Franklin dejó Londres; regresó a Filadelfia en 1775 y se adhirió
decididamente al movimiento independentista. Ese mismo año fue
nombrado diputado por Pensilvania ante el II Congreso Continental, en el que
los representantes de las trece colonias norteamericanas decidieron formar
un ejército para luchar contra Inglaterra. Al año siguiente redactó,
conjuntamente con Thomas Jefferson y John Adams, la histórica Declaración
de Independencia (1776).

Debido a su prestigio, se le escogió en diciembre de ese año para efectuar
una gira por Europa (1776-1785) en busca de apoyo para la causa
independentista. Era fundamental conseguir la ayuda de Francia, sin la cual la
contienda podía prolongarse indefinidamente e incluso perderse. George
Washington se había entregado a la organización de un ejército
norteamericano, pero la metrópoli contaba con todo el poder, las armas e
importantes aliados. Era preciso contrarrestar ese poderío consiguiendo el
auxilio de Francia. Franklin no sólo convenció al reacio monarca francés, Luis
XVI, de que enviara secretamente suministros al general Washington, sino
que un año después (1778) logró que entrara abiertamente en la guerra
como aliado después de firmar un tratado de amistad.
Finalizada la guerra y lograda la independencia efectiva, Benjamín Franklin
fue partícipe en las conversaciones para concluir el tratado de paz que
pondría fin al conflicto (1783). Tras su regreso a Filadelfia fue nombrado
miembro de la convención encargada de la redacción de la Constitución
estadounidense (1787). Franklin consiguió además resolver un problema que
amenazaba con dificultar seriamente la formación del nuevo país: los
pequeños Estados querían tener idéntica representación en el Congreso que
los grandes y, a su vez, éstos pretendían que el número de delegados se
eligiera según la población de cada Estado.
Franklin resolvió la dificultad aceptando la primera propuesta como base
para el Senado y la segunda para la Cámara de Representantes; luego,
cuando la Constitución estuvo lista, se encargó personalmente de que fuera
ratificada por los distintos Estados, tarea para la que tuvo que poner en juego
todas sus dotes de persuasión y sus capacidades de magistral razonador:
ninguno de sus interlocutores se resistió a sus argumentos. Vuelto a
Filadelfia, ya viejo y fatigado, y con la esperanza de un descanso bien
merecido, se vio inmediatamente agobiado por nuevas responsabilidades
públicas, llevando una vez más a cabo con su perfecto y admirable estilo las
misiones confiadas.
El científico

El interés de Benjamín Franklin por los temas científicos comenzó a mediados
del siglo y coincidió aproximadamente con aquella etapa de intensa actividad
política. Durante una estancia en Francia, en 1752, llevó a cabo el famoso
experimento de la cometa, que le permitió demostrar que las nubes están
cargadas de electricidad y que, por lo tanto, los rayos son esencialmente
descargas de tipo eléctrico.
Para la realización del experimento, no exento de riesgo, utilizó una cometa
dotada de un alambre metálico unido a un hilo de seda que, de acuerdo con
su suposición, debía cargarse con la electricidad captada por el alambre.
Durante la tormenta acercó la mano a una llave que pendía del hilo de seda,
y observó que, lo mismo que en los experimentos con botellas de Leyden que
había realizado con anterioridad, saltaban chispas, lo cual demostraba la
presencia de electricidad.
Este descubrimiento le permitió inventar el pararrayos, cuya eficacia dio
lugar a que ya en 1782, en la ciudad de Filadelfia, se hubiesen instalado 400
de estos ingenios. Sus trabajos acerca de la electricidad le llevaron a formular
conceptos tales como el de la electricidad negativa y positiva (a partir de la
observación del comportamiento de las varillas de ámbar) o el de conductor
eléctrico, entre otros. Expuso además una teoría acerca de la electricidad en
la que consideraba que ésta era un fluido sutil que podía presentar un exceso
o un defecto, descubrió el poder de las puntas metálicas al observar que un
cuerpo con carga eléctrica se descarga mucho más deprisa si termina en
punta, y enunció el principio de conservación de la carga eléctrica.
Benjamín Franklin inventó también la llamada estufa Franklin (1742), una
estufa de hierro de mayor eficiencia y menor consumo, y las lentes bifocales.
La gran curiosidad que sentía por los fenómenos naturales le indujo a
estudiar, entre otros, el curso de las tormentas que se forman en el
continente americano, y fue el primero en analizar la corriente cálida que
discurre por el Atlántico norte y que en la actualidad se conoce con el
nombre de corriente del Golfo.

Músico e instrumentista experto, escribió también sobre los problemas de la
composición musical, en particular sobre los referentes a la adaptación de la
música a la letra para que esta última pudiera ser inteligible. Una relación
detallada de sus hallazgos resultaría interminable y agotadora, pues su
capacidad creadora y su sentido de anticipación fueron absolutamente
extraordinarios.
Benjamín Franklin falleció en Filadelfia a los 84 años de edad. Había
permanecido activo prácticamente toda su vida; sólo dos años antes había
decidido retirarse de la vida pública y completar su Autobiografía (iniciada
hacia 1771), que vería la luz póstumamente. Una de las razones que lo
llevaron a la longevidad fue su profundo conocimiento de los temas relativos
a la salud. Daba largas caminatas en cuanto tenía ocasión, era un ejemplo de
moderación en la mesa y, en contra de muchos prejuicios acatados por sus
contemporáneos, tenía hábitos que resultaban insólitos para el americano
medio, como la costumbre, considerada extravagante y perniciosa, de dormir
con las ventanas abiertas de par en par.
CHARLES COULOMB
Charles-Augustin de Coulomb (Angoulême,
Francia, 14 de junio de 1736 - París, Francia, 23 de
agosto de 1806) fue un matemático, físico e
ingeniero francés. Se le recuerda por haber
descrito de manera matemática la ley de atracción
entre cargas eléctricas. En su honor la unidad de
carga eléctrica lleva el nombre de coulomb (C).
Entre otros estudios se le debe la teoría de la torsión recta y un análisis del
fallo del terreno dentro de la mecánica de suelos.
Fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la
electrostática, además de realizar numerosas investigaciones sobre
magnetismo, fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están
recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los
fundamentos del magnetismo y de la electrostática.

En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o
repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas y estableció la función
que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785,
Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre as cargas
eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb:
También estudió la electrización por frotamiento, la polarización e introdujo
el concepto de momento magnético. El culombio o coulomb (símbolo C), es la
unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la medida de la
magnitud física de cantidad de electricidad (carga eléctrica), nombrada en su
honor.
HANS CHRISTIAN ØRSTED
Hans Christian Ørsted (pronunciado en español Oersted;
Rudkøbing, Langeland, 14 de agosto de 1777-Copenhague,
Capital (Hovedstaden), 9 de marzo de 1851) fue un físico y
químico danés, influido por el pensamiento alemán de
Immanuel Kant y también de la filosofía de la Naturaleza.
Fue un gran estudioso del electromagnetismo. En 1813 ya
predijo la existencia de los fenómenos electromagnéticos,
que no demostró hasta 1820, inspirando los desarrollos posteriores de
André-Marie Ampère y Faraday, cuando observó que una aguja imantada
colocada en dirección paralela a un conductor eléctrico se desviaba cuando
se hacía circular una corriente eléctrica por el conductor, demostrando así la
existencia de un campo magnético en torno a todo conductor atravesado por
una corriente eléctrica, e iniciándose de ese modo el estudio del
electromagnetismo. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la
electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la
electricidad y el magnetismo. Oersted es la unidad de medida de la
reluctancia magnética. Se cree que también fue el primero en aislar el

aluminio, por electrólisis, en 1825, y en 1844 publicó su Manual de física
mecánica.
RAMAS DEL ELECTROMAGNETISMO
ELECTROSTATICA:
La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se
producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es
decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio. La carga eléctrica es la
propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos
efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos
que la poseen.
Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que
primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y
utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la
segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente
su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la

electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden
ser analizadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.
ELECTRICIDAD:
La electricidad (del griego ήλεκτρον élektron, cuyo significado es ‘ámbar’)1
es
el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de
cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los
rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de
corriente eléctrica. Es una forma de energía tan versátil que tiene un
sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización,
iluminación y computación.2
La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades
físicas:
 Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que
determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente
cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
 Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas
eléctricamente por un material conductor. Se mide en amperios.
 Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por
una carga eléctrica, incluso cuando no se está moviendo. El campo
eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor
sea la distancia que separa las dos cargas. Además, las cargas en
movimiento producen campos magnéticos.
 Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de
realizar trabajo. Se mide en voltios.
 Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los
campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
La electricidad se usa para generar:
 luz, mediante lámparas
 calor, aprovechando el efecto Joule
 movimiento, mediante motores que transforman la energía eléctrica
en energía mecánica

 señales, mediante sistemas electrónicos, compuestos de circuitos
eléctricos que incluyen componentes activos (tubos de vacío,
transistores, diodos y circuitos integrados) y componentes pasivos
como resistores, inductores y condensadores.
Aplicaciones de la electricidad
La electricidad tiene un sinfín de aplicaciones tanto para uso doméstico,
industrial, medicinal y en el transporte. Solo para citar se puede mencionar a
la electrónica, electrosoldadura, motores eléctricos, máquinas frigoríficas,
aire acondicionado, electroimanes, telecomunicaciones, electroquímica,
electroválvulas, iluminación y alumbrado, producción de calor,
electrodomésticos, robótica, señales luminosas. También se aplica la
inducción electromagnética para la construcción de motores movidos por
energía eléctrica, que permiten el funcionamiento de innumerables
dispositivos.
MAGNETISMO:
El magnetismo o energía magnética es un fenómeno natural por el cual los
objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay
algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas
detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que
comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son
influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
El magnetismo se da particularmente en los cables de electromatización.
Líneas de fuerza magnéticas de un imán de barra, producidas por limaduras
de hierro sobre papel.

El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física,
particularmente como uno de los 2 componentes de la radiación
electromagnética, como por ejemplo, la luz.
IMPORTANCIA DEL ELCTROMAGNETISMO
El electromagnetismo es importante porque abarca tanto la electricidad
como el magnetismo y es básico para todo lo eléctrico y lo magnético.
Aunque un resistor, capacitor o inductor puede considerarse como un
elemento de circuito de dos terminales, sin tomar en cuenta la teoría del
campo electromagnético, la comprensión de lo que ocurre dentro de estos
elementos de circuito requiere un conocimiento de los campos
electromagnéticos, siendo un campo cualquier región en la que actúan
fuerzas eléctricas y magnéticas, es importante notar que la potencia
proporcionada por un generador a una carga fluye, no tanto a través de los
alambres que los conectan, sino más bien por los campos que los rodean. Y
cuando se llega a las ondas en las guías de onda, a las ondas que radian de las
antenas, o a las ondas que viajan en el espacio, la teoría del campo
electromagnético ofrece las únicas respuestas.
FORMULAS EMPLEADAS EN EL ELECTROMAGNETISMO
LEY DE GAUSS PARA EL CAMPO ELÉCTRICO
La ley dice que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada
es igual al cociente entre la carga (q) o la suma de las cargas que hay en el
interior de la superficie y la permitividad eléctrica en el vacío Eo-
La forma diferencial de la ley de Gauss, en forma local, afirma que por el
teorema de Gauss-Ostrogradsky, la divergencia del campo eléctrico es
proporcional a la densidad de carga eléctrica, es decir,

LEY DE GAUSS PARA EL CAMPO MAGNÉTICO
Donde B es la densidad de flujo magnético, también llamada inducción
magnética. Es claro que la divergencia sea cero porque no salen ni entran
vectores de campo sino que este hace caminos cerrados. El campo no
diverge, es decir la divergencia de B es nula.
Su forma integral equivalente:
Como en la forma integral del campo eléctrico, esta ecuación sólo funciona si
la integral está definida en una superficie cerrada.
LEY DE FARADAY-LENZ
como el campo magnético es dependiente de la posición tenemos que el
flujo magnético es igual a:
Además, el que exista fuerza electromotriz indica que existe un campo
eléctrico que se representa como:
con lo que finalmente se obtiene la expresión de la ley de Faraday

El signo negativo explica que el sentido de la corriente inducida es tal que su
flujo se opone a la causa que lo produce, compensando así la variación de
flujo magnético (Ley de Lenz).
La forma diferencial local de esta ecuación es:
LEY DE AMPÈRE
En el caso específico estacionario esta relación corresponde a la ley de
Ampère, además confirma que un campo eléctrico que varía con el tiempo
produce un campo magnético y además es consecuente con el principio de
conservación de la carga.
En forma diferencial, esta ecuación toma la forma:
ECUACIONES DE MAXWELL

Las Ecuaciones de Maxwell surgen de la teoría electromagnética y son el
resumen esta teoría desde un punto de vista macroscópico. Esas ecuaciones
tienen la forma más general:
Y son, por tanto, un total de ocho ecuaciones escalares (tres para cada uno
de los rotacionales de los campos eléctrico y magnético y una para las
divergencias).
2 Parámetros presentes
Los parámetros que intervienen en la formulación de las ecuaciones de
Maxwell son los siguientes:
 - Campo eléctrico existente en el espacio, creado por las cargas.
 - Campo dieléctrico que resume los efectos eléctricos de la materia.
 - Campo magnético existente en el espacio, creado por las
corrientes.
 - Campo magnético que resume los efectos magnéticos de la
materia.
 - Densidad de cargas existentes en el espacio.
 - Densidad de corriente, mide el flujo de cargas por unidad de
tiempo y superfície y es igual a .
 - Permitividad eléctrica, característica de los materiales dieléctricos.
 - Permeabilidad magnética, característica de los materiales
paramagnéticos.

3 Significado físico
Cuando Maxwell resumió la teoría electromagnética de su época en sus
ecuaciones escribió las siguientes ecuaciones:
que no es nada más que la ley de Gauss, que se reduce a la ley de Coulomb
para cargas puntuales.
que no tiene nombre y expresa la inexistencia de monopolos magnéticos en
la naturaleza, es decir, esta es la explicación de que al romper un imán
obtengamos dos imanes, y no dos medio-imanes.
que es la expresión diferencial de la ley de Faraday.
que es la ley de Ampère. Sin embargo encontró que esta última ecuación,
juntamente con la ley de Faraday conducían a un resultado que violaba el
principio de conservación de la carga, con lo cual decidió modificarla para
que no violase este principio dándole la forma
que ahora se conoce como ley de Ampère modificada. El término introducido
recibe el nombre de corriente de desplazamiento.

Sin embargo estas ocho ecuaciones no son suficientes para resumir todo el
conocimiento de la electrodinámica clásica, nos hace falta una ecuación más,
esa es la expresión de la fuerza de Lorentz:
4 Soluciones de las ecuaciones
4.1 Las ecuaciones en función de dos campos
En ocasiones es conveniente expresar esas ecuaciones en función de sólo dos
campos (uno eléctrico y otro magnético) relacionando los campos mediante
las ecuaciones constitutivas (aquí se dan para medios isotrópicos
homogéneos lineales):
con lo que podemos transformar las ecuaciones de Maxwell a la forma
siguiente:
4.2 Electrostática y magnetos tatic

Cuando consideramos que los campos eléctrico y magnético no dependen del
tiempo las ecuaciones de Maxwell se nos quedan en:
De sacamos que el campo eléctrico se deriva del gradiente de un
potencial, es decir, , como se desprende de la ley de Coulomb.
De deducimos que el campo magnético es el rotacional de un
potencial vector, es decir, , obteniendo el mismo resultado que a
partir de la ley de Biot-Savart.
4.3 Ecuaciones de Maxwell en el vacío
Cuando estamos en el vacío podemos suponer que no existen fuentes (es
decir, que y ) y las ecuaciones de Maxwell nos quedan de la
forma:

En este caso se puede demostrar que tanto el campo como el campo
toman la forma de una ecuación de ondas con una velocidad
igual a la velocidad de la luz, de donde Maxwell extrajo la hipótesis de que la
luz no eran más que ondas electromagnéticas propagándose en el vacío,
hipótesis verificada esperimentalmente por Hertz algunos años después de la
muerte de Maxwell.
A partir de estas cuatro ecuaciones (dos de ellas vectoriales, con lo que en
realidad son ocho ecuaciones escalares) se deduce la óptica
electromagnética.
4.4 Caso general
El caso más general se obtiene cuando se consideran campos dependientes
del tiempo y con fuentes tanto escalares como vectoriales. En ese caso
resulta muy práctico obtener una expresión que nos exprese el campo
electromagnético como derivación de potenciales.
De la ecuación podemos extraer, de la teoría elemental de campos,
que . Si sustituimos esto en la ecuación del rotacional del campo
eléctrico obtenemos:

Con lo cual ya tenemos dos expresiones que nos dan la forma de los campos
y en función de dos potenciales y . Sin embargo estos potenciales
presentan cierta libertad a la hora de escogerlos lo que les hace poseer una
importante característica: una simetría gauge. En efecto, si tomamos un
campo escalar y redifinimos los potenciales como y
obtenemos el mismo campo electromagnético (que al fin y al
cabo es nuestro observable).
5 Teoremas de conservación
De las ecuaciones de Maxwell surgen de modo natural teoremas de
conservación de la carga, la energía, el momento lineal y el momento
angular.
La ecuación de conservación de la carga se expresa mediante:
La ecuación de conservación de la energía toma la forma:
donde es el vector de Poynting.
La ecuación de conservación del momento lineal es:
donde es el tensor de tensiones de Maxwell con componentes

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