Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen el comportamiento de los campos eléctrico y magnético en presencia de cargas eléctricas y corrientes. Fueron formuladas por el físico James Clerk Maxwell en la década de 1860 y son fundamentales en el estudio del electromagnetismo. Estas ecuaciones establecen las leyes fundamentales que rigen el comportamiento de los campos eléctricos y magnéticos, incluyendo la relación entre ambos, la generación de campos por cargas eléctricas y corrientes, y la inducción electromagnética. Las ecuaciones de Maxwell unifican los fenómenos eléctricos y magnéticos en un conjunto coherente de leyes físicas, sentando las bases para el desarrollo de la teoría electromagnética.

1. 2.5 La síntesis de Maxwell
A finales del siglo XVIII y durante el siglo XIX, los fenómenos eléctricos y
magnéticos fueron el quehacer diario de los físicos de la época. El uso del
concepto de campo magnético y eléctrico solo se difundió hasta cuando
James Clerk Maxwell demostró que todos los fenómenos eléctricos y mag-
néticos podían describirse y sintetizarse en tan solo cuatro ecuaciones:
n La primera ecuación relaciona la carga y la distribución del campo
magnético. Incluye la ley de Coulomb pero es más general, ya que abarca
cargas en movimiento. Esta ecuación es la ley de Gauss en la que el flujo
eléctrico es igual a la carga neta encerrada en la superficie (Q) sobre la
constante de permisividad en el espacio vacío (e0
).
n La segunda ecuación es la aplicación de la ley de Gauss al campo mag-
nético que corrobora la inexistencia de monopolos magnéticos y esta-
blece que las distribuciones de fuentes magnéticas son siempre neutras
en el sentido de que posee un polo norte y un polo sur, por lo que su
flujo a través de cualquier superficie cerrada es nulo.
n La tercera ecuación corresponde a la ley de Faraday, en donde un
campo eléctrico es producido por un campo magnético fluctuante.
n La cuarta ecuación es la ley de Faraday aplicada al campo magnético,
que determina que un campo magnético es producido por un campo
eléctrico fluctuante.
A partir de las dos últimas ecuaciones, Maxwell concluyó que el resultado
neto de estos dos campos variantes, eléctricos y magnéticos, es la produc-
ción de una onda electromagnética que se propaga por el espacio (figura
9), definiendo de esta manera la composición electromagnética de luz. En
general, las ondas electromagnéticas se originan en cargas eléctricas ace-
leradas y de acuerdo con su frecuencia pueden ser de radio, ultravioleta,
infrarroja, etc.
E
dirección
de propagación
de la onda
B
Figura 9. La composición de la luz, como onda
electromagnética, se produce como resultado
de dos campos variantes, el campo magnético
y el campo eléctrico.