Qual conceito novo a forma generalizada de Maxwell da Lei de Ampère incluía?
Passo 1
O enunciado pergunta qual foi o conceito novo introduzido por Maxwell ao generalizar a Lei de Ampère. Vamos revisar rapidamente a Lei de Ampère original, identificar o problema que ela apresentava e ver como Maxwell o solucionou.
Passo 2
A Lei de Ampère original, válida para correntes estacionárias, diz que o rotacional do campo magnético \mathbf{B} é proporcional à densidade de corrente elétrica \mathbf{J}:
\nabla \times \mathbf{B} = \mu_{0}\,\mathbf{J}.
Porém, ao aplicá-la em situações com variação de carga no tempo, essa forma violava a continuidade de carga (equação da conservação de carga), pois não dava conta de casos em que a densidade de carga mudava dentro de uma superfície fechada.
Passo 3
Maxwell percebeu que, para restaurar a consistência com a conservação de carga, era preciso incluir um termo extra que representasse o “efeito” de um campo elétrico variando no tempo como fonte de campo magnético. Ele chamou esse termo de corrente de deslocamento, definido por
Esse acréscimo mostrou, pela primeira vez, que um campo elétrico variável no tempo gera um campo magnético — fundamento para existência de ondas eletromagnéticas.
Resposta
O conceito novo é a corrente de deslocamento, isto é, o termo \varepsilon_{0}\,\partial \mathbf{E}/\partial t que liga campos elétricos variáveis à geração de campos magnéticos.
Física - Jewett, Serway - Física para Cientistas e Engenheiros - Vol 3 - 8ª Edição - Capítulo 12.Perguntas Conceituais - Ex. 1