публичный образовательный интернет-портал

Уравнения Максвелла

1368 23/05/2024
Джеймс Клерк Максвелл
Уравнения Максвелла
Уравнения Максвелла

Сегодня мы живем в обществе, полном технологий. Посмотрите на мобильный телефон в кармане, лампочку в кабинете, электромобиль на дороге, самую большую машину в мире – большой адронный коллайдер и т. д. Почему и как они работают? Если вы попытаетесь найти ответ, вы всегда окажетесь перед уравнениями Максвелла.

Определение: - Уравнения Максвелла представляют собой набор из четырех уравнений (связанных уравнений в частных производных), которые описывают, как электрические и магнитные поля генерируются зарядами, токами и изменениями полей. Вместе с законом силы Лоренца они составляют основу классического электромагнетизма, классической оптики и электрических цепей.

Уравнения названы в честь шотландского физика и математика Джеймса Клерка Максвелла, который в 1861–1862 годах опубликовал раннюю версию уравнений.

Пояснение: — Самый компактный способ записи этих уравнений в единицах СИ. Посмотрите на показанные 4 уравнения —

1. Закон Гаусса для электрического поля. Это уравнение раскрывает глубокую связь между электрическими зарядами и электрическими полями.

2. Закон магнетизма Гаусса. В отличие от электрических монополей, магнитные монополи никогда не наблюдались. Это уравнение помогает объяснить, почему линии магнитного поля всегда образуют замкнутые петли.

3. Закон индукции Фарадея. Это уравнение показывает, как изменяющиеся магнитные поля индуцируют электрические поля.

4. Закон Ампера с дополнением Максвелла. Оригинальный закон Ампера гласит, что магнитные поля связаны с электрическим током. В дополнении Максвелла говорится, что магнитные поля также связаны с изменяющимися электрическими полями, которые Максвелл назвал током смещения.

Эти уравнения назвали вторым великим объединением в физике.