Un epónimo es el nombre de una persona (real o ficticia) que designa a un pueblo, lugar, concepto u objeto de cualquier clase.
| Bruce Ames | ||
|---|---|---|
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| Información personal | ||
| Nacimiento | 16 de diciembre de 1928 Nueva York (Estados Unidos) | |
| Fallecimiento | 5 de octubre de 2024 (95 años) Berkeley (Estados Unidos) | |
| Nacionalidad | Estadounidense | |
| Educación | ||
| Educado en |
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| Supervisor doctoral | Herschel K. Mitchell | |
| Información profesional | ||
| Ocupación | Bioquímico, profesor universitario, químico y biólogo molecular | |
| Área | Mutagénesis y ácido desoxirribonucleico | |
| Empleador | ||
| Obras notables | Test de Ames | |
| Miembro de | ||
| Sitio web | www.bruceames.org | |
Bruce Nathan Ames (Nueva York, 16 de diciembre de 1928-Berkeley, California, 5 de octubre de 2024)[1] fue un bioquímico estadounidense. Fue profesor en la Universidad de California, Berkeley, y un científico Senior en el Instituto de investigación del hospital de los niños en Oakland (CHORI).[2] Es el inventor de la Prueba Ames, un sistema de bajo costo para probar la mutagenicidad de los compuestos.[3]
Biografía
Ames, criado en la Ciudad de Nueva York. Se graduó del Bronx High School of Science. Realizó sus estudios de pregrado en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y sus estudios de postgrado fueron completados en el Instituto de Tecnología de California.[4]
Ames fue elegido Socio de la Academia americana de Artes y Ciencias en 1970.[5]
Recibió la medalla Bolton S. Corson en 1980, el premio Tyler, el premio por Consecución Medioambiental en 1985, el premio de Japón en 1997, la medalla nacional de ciencia en 1998 y la medalla Thomas Caza Morgan en 2004, entre muchos otros.[6]
Su investigación se enfoca principalmente en el cáncer y el envejecimiento, es autor de más de 550 publicaciones científicas.El junto con algunos cientos más pertenece al grupo de científicos más citados en todos los campos.[7]
La Investigación actual de Ames incluye la identificación de agentes que retrasen el deterioro mitocondrial por envejecimiento, el entendimiento del rol del deterioro mitocondrial en el envejecimiento, particularmente en el cerebro y la optimización de la ingesta de micronutrientes en la población para prevenir las enfermedades, la desnutrición y la obesidad. Esta también interesado en mutagenos en lo que se refiere a prevención de cáncer y envejecimiento.[8]
El Dr. Ames recibió más de $650 000 USD en apoyo por parte de la Fundación nacional para la investigación del cáncer entre 1998 y 2007.
El 5 de octubre de 2024, Ames murió rodeado de familiares y amigos cercanos en el Centro Médico Alta Bates Summit, a la edad de 95 años.[1]
Ames y carcinógenos sintéticos
En los 1970s, Bruce Ames desarrolló la Prueba Ames la cual es un ensayo, barato y conveniente, para mutagenos y por tanto potenciales carcinogenos. Las pruebas carcinogenas anteriores utilizaban animales vivos, eran costosas y tomaban mucho tiempo. Esto las hizo poco prácticas para el uso en exploración a escala amplia, y redujo el número de compuestos que podían ser probados. La prueba Ames por otro lado utiliza la bacteria Salmonella Typhimurium para la prueba de mutagenos, y es considerablemente más barata y más rápida. La prueba Ames se convirtió en una prueba ampliamente utilizada como una pantalla inicial para posibles carcinogenos y se ha utilizado para identificar carcinógenos potenciales usados previamente en productos comerciales.[9][10] La facilidad con qué la prueba Ames permite identificar químicos ampliamente utilizados como posibles carcinogenos le convierte un héroe temprano de ecologismo.[3]
Trabajo posterior en el laboratorio de Ames implicó la observación de una visión general de qué era mutagenico o carcinogeno, y en qué grado. Anteriormente, los científicos tendieron a sólo buscar resultados positivos o negativos sin considerar la magnitud del efecto, el cual significó que a pesar de mostrar que más y más elementos eran potencialmente mutagenicos, no existía ningún sistema para evaluar los peligros relativos. También continuó probando diversos compuestos naturales y artificiales, y descubrió que, a pesar de lo que él y otros habían asumido, compuestos de origen natural no estaban resultando ser benignos en comparación con las hechas por el hombre. Su trabajo continuo finalmente lo condujo a su caída en desgracia con muchos ambientalistas. A medida que los productos químicos naturales con frecuencia resultaron ser mutagenicos, Ames argumentó que la exposición ambiental a las sustancias químicas fabricadas puede ser de importancia limitada en el cáncer humano, aun cuando esos productos químicos son mutagénicos en una prueba de Ames y cancerígeno en ensayos de roedores. Él afirmó que el mayor daño genético humano surge de micronutrientes esenciales que faltan en las dietas pobres y la oxidación del ADN durante el metabolismo normal, y que los carcinógenos medioambientales más importantes puede incluir algunos cuyo efecto principal es causar la división crónica de las células madre lo cual ocasiona que los mecanismos normales de protección de una célula se vuelven menos eficaces.
Argumentó en contra de la prohibición de plaguicidas sintéticos y otras sustancias químicas tales como "Alar" que se ha demostrado que son cancerígenos. Le preocupa que la atención exagerada a los efectos en la salud relativamente menores de trazas de sustancias cancerígenas puede desviar los escasos recursos financieros de los principales riesgos para la salud, y causar confusión pública acerca de la importancia relativa de los diferentes riesgos. Ames se consideraba un líder "contrario en la histeria por pequeñas trazas de productos químicos que pueden o no pueden causar cáncer", y dijo que "si se tienen miles de riesgos hipotéticos a los cuales se supone se debe prestar atención, se desvía por completo la atención de los mayores riesgos que se deberían tomar en cuenta".
SU EPÓNIMO ES :
El test de Ames es un ensayo biológico para evaluar el potencial mutagénico de compuestos químicos. Puesto que el cáncer está vinculado a menudo con el daño del ADN, la prueba también sirve como un ensayo rápido para estimar el potencial cancerígeno de un compuesto, ya que las pruebas estándar para la carcinogenicidad hechas sobre roedores toman años para completarse y son caras de realizar. El procedimiento se describe en una serie de documentos de principios de 1970, escritos por Bruce Ames y su grupo en la Universidad de California, Berkeley
Historia
Mediante la mutación inducida, se han conseguido métodos sensibles para detectar mutaciones. En 1956, Demerec mediante sistemas bacterianos, como Salmonella, investigó la detección de mutágenos ambientales. Más tarde, en 1971, se descubre la importancia que tiene la incubación de bacterias junto con enzimas metabólicas del hígado de roedores para detectar mutaciones.
En 1975, en la Universidad de California, se desarrolla el Test de Ames, como se conoce actualmente.
Procedimiento general
Esta prueba utiliza varias cepas de la bacteria Salmonella Typhimurium alteradas genéticamente para presentar mutaciones en los genes implicados en la síntesis de histidina. A causa de dichas mutaciones, estas bacterias requieren de un suministro externo de histidina para su crecimiento. El ensayo pone a prueba la capacidad del mutágeno para provocar una alteración genética en las bacterias que permita el retorno al crecimiento en un soporte libre de histidina. Las cepas del probador están especialmente construidas para tener una mutación por desplazamiento del marco de lectura o puntual en los genes necesarios para sintetizar histidina, que permite la detección de mutágenos que actúan a través de diferentes mecanismos. Algunos compuestos son muy específicos, causando reversiones en solo una o dos cepas.[1] El probador de cepas también lleva mutaciones en los genes responsables de la síntesis del lipopolisacárido, haciendo que la pared celular de las bacterias sea más permeable,[2] y en la supresión reparan el sistema para hacer la prueba más sensible.[3] En el ensayo también se añaden enzimas del hígado[4] (provenientes de extracto de hígado de rata) para simular el efecto del metabolismo, ya que algunos compuestos —como el benzopireno— no son mutagénicos, pero sí lo son sus productos metabólicos.[5]
Las bacterias se extienden sobre una placa de agar con una pequeña cantidad de histidina y el compuesto químico cuyo efecto mutagénico se quiere comprobar. Esta pequeña cantidad de histidina en el medio de cultivo permite a las bacterias crecer por un tiempo inicial y tener la oportunidad de mutar. Cuando la histidina se agota, solo las bacterias que hayan mutado para obtener la capacidad de producir su propia histidina van a sobrevivir y multiplicarse. En el experimento la placa se incuba durante 48 horas, y la mutagenicidad de la sustancia será proporcional al número de colonias observadas en la placa.
Ventajas
- Es una prueba sencilla y rápida para detectar si una sustancia es mutagénica.
- Es un test para la identificación rápida de la producción de cáncer por sustancias.
- Existe una similitud entre las lesiones que se producen en el ADN de la bacteria y en las células humanas.
- Gran amplificación biológica.
Inconvenientes
Puesto que la Salmonella es una célula procariota, no es el modelo más adecuado para simular el efecto mutagénico de un compuesto en células humanas. Por ello se han adaptado modelos in vitro para algunas células eucariotas como la levadura, y se están probando nuevos experimentos combinando el test de Ames con modernas técnicas basadas en el uso de ADN recombinante.[4]
Salmonella thyphimurium
Se utiliza esta especie porque tiene un genoma pequeño. Solo ciertos compuestos con capacidad mutagénica pueden revertir las mutaciones de histidina que han sido introducidas en esa cepa. Las modificaciones se han realizado a nivel de la pared celular, de los mecanismos de reparación del ADN, e introduciendo un plásmido que hace errónea la duplicación del ADN.
Las cepas utilizadas son las siguientes: TA 97a, TA 98, TA 100, TA 102, TA 1535, TA 1538.
| André-Marie Ampère | ||
|---|---|---|
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| Información personal | ||
| Nacimiento | 20 de enero de 1775 Lyon (Reino de Francia) | |
| Fallecimiento | 10 de junio de 1836 (61 años) Marsella (Francia) | |
| Sepultura | Cementerio de Montmartre | |
| Nacionalidad | Francesa | |
| Familia | ||
| Padres | Jean-Jacques Ampère Jeanne Antoinette de Sarcey | |
| Cónyuge | Julie Carrot (1796-1803) Jeanne-Françoise Potot (1806-1866) | |
| Hijos | Jean-Jacques Ampère Albine Ampère Potot | |
| Información profesional | ||
| Ocupación | Físico, matemático, ingeniero, filósofo, químico, inventor y profesor universitario | |
| Área | Electromagnetismo | |
| Empleador |
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| Estudiantes doctorales | Jean-Daniel Colladon | |
| Obras notables | ||
| Miembro de |
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| Distinciones |
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| Firma | ||
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André-Marie Ampère (francés: /ɑ̃dʁe maʁi ɑ̃pɛʁ/; Lyon, 20 de enero de 1775-Marsella, 10 de junio de 1836) fue un matemático y físico francés.[1] Formuló en 1827 la teoría de la electrodinámica, esencial al desarrollo del electromagnetismo, inventó el solenoide, e imaginó la primera teoría microscópica del magnetismo de materiales y una teoría del magnetismo terrestre. El amperio (en francés ampère) se llama así en su honor.[2]
Biografía
André-Marie Ampère fue un niño precoz y, antes de conocer los números, ya hacía cálculos con ayuda de piedras muy pequeñas y migas de pan. Desde pequeño 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.[3] 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.
Ampère confiesa que tres grandes acontecimientos tuvieron influencia en su vida. El primero fue su primera comunión, que estableció una profunda fe en el catolicismo de sus padres. Luego, la lectura de las obras del matemático, físico y filósofo René Descartes, que cimentó su creencia en la nobleza de dedicarse a la ciencia. Por último, los sucesos revolucionarios que llevaron a la toma de la Bastilla en 1789, que generaron su rechazo al fanatismo y militarismo.[4]
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.[5]
En 1796 André-Marie conoció a Julie Carron, con quien se casó en 1799.[2] 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 fue nombrado profesor particular de análisis en la École polytechnique y se instaló en París. En 1806, se casó en segundas nupcias con Jeanne-Françoise Potot,[6] quien murió en Versailles en 1866 a los 88 años. Tuvieron una hija llamada Albine.[7]
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.[8]
Precisamente, en 1814 fue elegido miembro de la Academia de Ciencias de Francia con una memoria presentada sobre ecuaciones diferenciales en derivadas parciales; superó a Cauchy en la votación llevada a cabo.[9]
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.
Sus descubrimientos
Ampère trabajó igualmente en la matemática, concentrándose en la teoría de probabilidades y en la integración de las ecuaciones diferenciales parciales.[8]
En 1820, a partir del experimento de Hans Christian Oersted,[10] 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.[2]
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.[11]
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.[12]
André-Marie Ampère fue titular de la cátedra de Física general y experimental del Collège de France, sucediendo a Louis Lefèvre-Gineau[13] y siendo reemplazado por Félix Savart.[14]
Inventó el galvanómetro y el primer telégrafo eléctrico. Fue gracias a Ampère que se dieron a conocer los términos corriente eléctrica y tensión eléctrica.[2]
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).[15]
Amigo de Ballanche y de Gilles Coupier, de filosofía personalmente inquieta, Ampère también publicó una importante clasificación de las ciencias.[16]
Su visión del mundo[17]
Al final de su vida, cuando su salud empieza a deteriorarse de forma rápida, Ampére abandona la investigación científica y se vuelca en la filosofía de la ciencia, como en una vuelta a su juventud.
Sigue la doctrina de la armonía de Gottfried Wilhelm von Leibniz, por la que la mente es una copia, imperfecta, de la mente de Dios. Por tanto, el proceso de raciocinio del ser humano sería a su vez similar al de Dios y la mente humana debería ser capaz de entender el universo mediante el razonamiento puro, pues existiría una armonía preestablecida entre las leyes del universo y la capacidad de razonamiento del ser humano.
Así, la correspondencia entre la razón de Dios, la racionalidad humana y la racionalidad inherente del universo debería hacer que el hombre pudiera llegar a la Verdad última. Al ser la mente humana tan cercana a la de Dios y estar estructurada como está construido el universo, mediante las ciencias podríamos conseguir conocer toda la verdad posible sobre el mismo.
SU EPÓNIMO ES :
| Amperio | ||
|---|---|---|
 La corriente puede ser medida por un galvanómetro, mediante el desplazamiento angular de una aguja magnética en el campo magnético creado por la corriente | ||
| Estándar | Unidades básicas del Sistema Internacional | |
| Magnitud | Intensidad de corriente eléctrica | |
| Símbolo | A[1] | |
| Nombrada en honor de | André-Marie Ampère (1775-1836) | |
| Denominacíon | Amperaje | |
| Equivalencias | ||
| Unidades de Planck | 1 A[2] = 6,241 509×1018 e[n. 1][3] | |
El amperio[4]o ampere[5] (del francés ampère;[6] símbolo A) es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Forma parte de las unidades básicas en el Sistema Internacional de Unidades y recibió ese nombre en honor al matemático y físico francés André-Marie Ampère (1775-1836).
Se define al fijar el valor numérico de la carga elemental, e, en 1.602 176 634 × 10-19, cuando se expresa en la unidad C, igual a A·s, donde el segundo se define en función de ΔνCs. El efecto de esta definición es que el amperio es la corriente eléctrica correspondiente al flujo de 1/(1.602 176 634 × 10−19) = 6.241 509 074 × 1018 cargas elementales por segundo.
Esta definición se adoptó el 16 de noviembre de 2018 en la 26.ª Conferencia General de Pesas y Medidas acordándose su entrada en vigor el 20 de mayo de 2019.
El amperio y el culombio se relacionan mediante la expresión: Si bien el amperio es unidad básica y el culombio no lo es, en la práctica, la actual definición de amperio depende de la de culombio.
Definiciones históricas
Desde mediados del siglo XIX, con el desarrollo del electromagnetismo y la electrotecnia, comenzó a usarse el amperio como unidad de corriente eléctrica. La definición y cuantificación no era uniforme, sino que cada país desarrolló sus propios estándares. El primer estándar internacional que definió el amperio, así como otras unidades eléctricas, se estableció en el Congreso Eléctrico Internacional de Chicago en 1893, y confirmada en la Conferencia Internacional de Londres de 1908. El «amperio internacional» se definió en términos de la corriente eléctrica que provoca la deposición electrolítica de la plata de una solución de nitrato de plata a un promedio de 0,001118 g/s.[7][8]Su valor, expresado en términos del amperio absoluto, equivalía a 0,99985 A.
La unidad de carga eléctrica, el culombio, se deriva del amperio: un culombio es la cantidad de carga eléctrica desplazada por una corriente de un amperio fluyendo durante un segundo.[9] Por tanto, la corriente eléctrica (I), puede expresarse como el promedio de carga (Q) que fluye por unidad de tiempo (t):
Aunque conceptualmente parecería más lógico tomar la carga como unidad básica, se optó por la corriente porque, por razones operativas, resultaba más fácil de medir experimentalmente. Así se llegó a la anterior definición de amperio, la establecida en la 9.ª Conferencia General de Pesas y Medidas de 1948, de la siguiente manera: Un amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y colocados a un metro de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10−7 newton por metro de longitud.[10]
El proceso de redefinición que condujo a la definición de amperio adoptada en 2018 inició formalmente en 2010 cuando el Comité de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas propuso sustituir las definiciones entonces vigentes de varias unidades del sistema internacional, por otras basadas en constantes de la naturaleza, como la constante de Planck, la de Boltzmann, la carga elemental y el número de Avogadro.
Valor de la permeabilidad del vacío
De la definición de amperio de 1948 se seguía un valor exacto para la permeabilidad magnética del vacío. La fuerza ejercida sobre dos conductores paralelos rectilíneos por los que circula una intensidad de corriente viene dada por la ley de Biot-Savart:
donde:
- es la fuerza, que es de atracción cuando el sentido de la corriente es el mismo,
- es la longitud de conductores considerada,
- es la permeabilidad magnética del vacío,
- es la intensidad de corriente eléctrica que circula por los conductores,
- es la distancia entre los conductores,
Despejando de la anterior ecuación se tiene que:
era el valor exacto para la permeabilidad del vacío.[10]Además, dado que la permitividad y la impedancia característica del vacío están relacionadas con la permeabilidad y la velocidad de la luz en el vacío se obtenían otros valores definidos exactos:
- La permitividad del vacío
- la impedancia característica del vacío
donde es la velocidad de la luz en el vacío.
Con la definición de amperio de 2018 esas tres magnitudes: permeabilidad magnética, permitividad e impedancia característica ya no tienen valores exactos definidos en el Sistema Internacional de Unidades y han de ser objeto de determinación experimental.
Múltiplos del amperio
A continuación se muestra una tabla de los múltiplos y submúltiplos del amperio conforme a la nomenclatura del Sistema Internacional de Unidades:
| Submúltiplos | Múltiplos | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Valor | Símbolo | Nombre | Valor | Símbolo | Nombre | |
| 10−1 A | dA | deciamperio | 101 A | daA | decaamperio | |
| 10−2 A | cA | centiamperio | 102 A | hA | hectoamperio | |
| 10−3 A | mA | miliamperio | 103 A | kA | kiloamperio | |
| 10−6 A | µA | microamperio | 106 A | MA | megaamperio | |
| 10−9 A | nA | nanoamperio | 109 A | GA | gigaamperio | |
| 10−12 A | pA | picoamperio | 1012 A | TA | teraamperio | |
| 10−15 A | fA | femtoamperio | 1015 A | PA | petaamperio | |
| 10−18 A | aA | attoamperio | 1018 A | EA | exaamperio | |
| 10−21 A | zA | zeptoamperio | 1021 A | ZA | zettaamperio | |
| 10−24 A | yA | yoctoamperio | 1024 A | YA | yottaamperio | |
| 10−27 A | rA | rontoamperio | 1027 A | RA | ronnaamperio | |
| 10−30 A | qA | quectoamperio | 1030 A | QA | quettaamperio | |
| Los prefijos comunes de unidades están en negrita. | ||||||
Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a André-Marie Ampère. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (A), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (amperio), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.
En física del magnetismo, la ley de Ampère, modelada por el francés André-Marie Ampère en 1826,[1] relaciona un campo magnético estático con la causa, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando parte del electromagnetismo de la física clásica.
La ley de Ampère explica que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es proporcional a la corriente que lo atraviesa.
El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneas de campo son círculos concéntricos. La dirección del campo en un punto es tangencial a dichos círculos en un plano que resulta perpendicular al paso de la corriente.
El campo magnético disminuye inversamente con la distancia al conductor.
Ampliación de la ley original: ley de Ampère-Maxwell
La ley de Ampère-Maxwell o ley de Ampère generalizada es la misma ley corregida por James Clerk Maxwell que introdujo la corriente de desplazamiento, creando una versión generalizada de la ley e incorporándola a las ecuaciones de Maxwell.
En 1820 el físico danés Hans Christian Ørsted descubrió que una corriente eléctrica crea un campo magnético a su alrededor, cuando observó que la aguja de una brújula junto a un hilo conductor de corriente giraba de forma que la aguja quedaba perpendicular al hilo.[2][3] Investigó y descubrió las reglas que rigen el campo alrededor de un cable recto conductor de corriente:[4]
- Las líneas de campo magnético rodean el cable conductor de corriente.
- Las líneas de campo magnético se encuentran en un plano perpendicular al cable.
- Si se invierte la dirección de la corriente, se invierte la dirección del campo magnético.
- La intensidad del campo es directamente proporcional a la magnitud de la corriente.
- La intensidad del campo en cualquier punto es inversamente proporcional a la distancia del punto al cable.
Esto dio lugar a un gran número de investigaciones sobre la relación entre la electricidad y el magnetismo. André-Marie Ampère investigó la fuerza magnética entre dos hilos conductores de corriente, descubriendo la ley de fuerza de Ampère. En la década de 1850, el físico matemático escocés James Clerk Maxwell generalizó estos resultados y otros en una única ley matemática. La forma original de la ley circuital de Maxwell, que derivó ya en 1855 en su artículo "On Faraday's Lines of Force"[5] basado en una analogía con la hidrodinámica, relaciona campos magnéticos con corrientes eléctricas que los producen. Determina el campo magnético asociado a una corriente dada, o la corriente asociada a un campo magnético dado.
La ley circuital original sólo se aplica a una situación magnetostática, a corrientes estacionarias continuas que fluyen en un circuito cerrado. Para sistemas con campos eléctricos que cambian con el tiempo, la ley original (tal como se da en esta sección) debe modificarse para incluir un término conocido como corrección de Maxwell (véase más adelante).
Forma integral
siendo el último término la corriente de desplazamiento, siempre y cuando la corriente sea constante y directamente proporcional al campo magnético, y su integral (E) por su masa relativa.
Forma diferencial
Esta ley también se puede expresar de forma diferencial, para el vacío:
o para medios materiales
Formas equivalentes
La ley circuital original puede escribirse de varias formas diferentes, todas ellas equivalentes en última instancia:
- Una "forma integral" y una "forma diferencial". Las formas son exactamente equivalentes, y están relacionadas por el teorema de Kelvin-Stokes (véase la sección "prueba" más abajo).
- Formas que utilizan unidades SI, y las que utilizan unidades cgs. Otras unidades son posibles, pero raras. Esta sección utilizará unidades SI, y las unidades cgs se discutirán más adelante.
- Formas que utilizan B o H campos magnéticos. Estas dos formas utilizan la densidad de corriente total y la densidad de corriente libre, respectivamente. Los campos B y H están relacionados por la ecuación constitutiva: B = μ0H en materiales no magnéticos donde μ0 es la constante magnética.
Corriente libre frente a corriente ligada
La corriente eléctrica que surge en las situaciones más sencillas de los libros de texto se clasificaría como "corriente libre"; por ejemplo, la corriente que pasa a través de un cable o batería. Por el contrario, la "corriente ligada" surge en el contexto de materiales a granel que pueden ser magnetizados y/o polarizados. (Todos los materiales pueden hasta cierto punto.)
Cuando un material se magnetiza (por ejemplo, colocándolo en un campo magnético externo), los electrones permanecen ligados a sus respectivos átomos, pero se comportan como si orbitaran alrededor del núcleo en una dirección determinada, creando una corriente microscópica. Cuando las corrientes de todos estos átomos se juntan, crean el mismo efecto que una corriente macroscópica, circulando perpetuamente alrededor del objeto magnetizado. Esta corriente de magnetización JM es una contribución a la "corriente ligada".
La otra fuente de corriente ligada es la carga ligada. Cuando se aplica un campo eléctrico, las cargas ligadas positivas y negativas pueden separarse sobre distancias atómicas en materiales polarizables, y cuando las cargas ligadas se mueven, la polarización cambia, creando otra contribución a la "corriente ligada", la corriente de polarización JP.
La densidad de corriente total J debida a las cargas libres y ligadas es entonces:
con Jf la densidad de corriente "libre" o de "conducción".
Toda corriente es fundamentalmente la misma, microscópicamente. Sin embargo, a menudo hay razones prácticas para querer tratar la corriente ligada de forma diferente a la corriente libre. Por ejemplo, la corriente ligada suele originarse en dimensiones atómicas, y es posible que se desee aprovechar una teoría más sencilla pensada para dimensiones mayores. El resultado es que la ley circuital más microscópica de Ampère, expresada en términos de B y la corriente microscópica (que incluye corrientes libres, de magnetización y polarización), a veces se pone en la forma equivalente a continuación en términos de H y la corriente libre solamente. Para una definición detallada de la corriente libre y la corriente ligada, y la prueba de que las dos formulaciones son equivalentes, véase la sección "prueba" más adelante.
