El Equacions de Maxwell van ser publicats pel científic “ James Clerk Maxwell ”L’any 1860. Aquestes equacions indiquen com proporcionen els àtoms o els elements carregats força elèctrica així com una força magnètica per a cada unitat de càrrega. L'energia per a cada unitat de càrrega s'anomena camp. Els elements podrien ser immòbils en cas contrari. Les equacions de Maxwell expliquen com es poden formar els camps magnètics corrents elèctrics així com les càrregues i, finalment, expliquen com un camp elèctric pot produir un camp magnètic, etc. L’equació primària us permet determinar el camp elèctric format amb una càrrega. La següent equació us permetrà determinar el camp magnètic i les dues restants explicaran com els camps flueixen al voltant dels seus subministraments. En aquest article es parla Teoria de Maxwell o bé Llei de Maxwell . En aquest article es descriu una visió general de Teoria electromagnètica de Maxwell .
Quines són les equacions de Maxwell?
El Derivació de l’equació de Maxwell es recull mitjançant quatre equacions, on cada equació explica un fet corresponent. Totes aquestes equacions no les va inventar Maxwell, però va combinar les quatre equacions que fan Faraday, Gauss i Ampere. Tot i que Maxwell va incloure una part de la informació a la quarta equació, és a dir, la llei d’Ampere, això fa que l’equació sigui completa.
Equacions de Maxwells
- La primera llei és Llei de Gauss destinat a camps elèctrics estàtics
- La segona llei també ho és Llei de Gauss destinat a camps magnètics estàtics
- La tercera llei és Llei de Faraday que diu que el canvi de camp magnètic produirà un camp elèctric.
- La quarta llei és Llei d’Ampere Maxwell que diu que el canvi de camp elèctric produirà un camp magnètic.
Les dues equacions de 3 i 4 poden descriure un ona electromagnètica que es pot estendre tot sol. L’agrupació d’aquestes equacions indica que un canvi de camp magnètic pot produir un canvi de camp elèctric, i que després produirà un canvi de camp magnètic addicional. Per tant, aquesta sèrie continua tan bé com un senyal electromagnètic està a punt i s'estén per tot l'espai.
Les quatre equacions de Maxwell
Les quatre equacions de Maxwell explica els dos camps que es produeixen tant pel subministrament elèctric com pel corrent. Els camps són elèctrics i magnètics, i com varien en el temps. Les quatre equacions de Maxwell inclouen les següents.
- Primera llei: la llei de Gauss sobre electricitat
- Segona llei: la llei de Gauss per al magnetisme
- Tercera llei: la llei d’inducció de Faraday
- Quarta llei: la llei d’Ampere
Les quatre equacions de Maxwell anteriors són Gauss per a l’electricitat, Gauss per al magnetisme i la llei de Faraday per a la inducció. Llei d’Ampere està escrit de maneres diferents com Equacions de Maxwell en forma integral , i Equacions de Maxwell en forma diferencial que es parla a continuació.
Símbols d’equació de Maxwell
Els símbols utilitzats a l’equació de Maxwell inclouen el següent
- ÉS denota camp elèctric
- M denota arxiu magnètic
- D denota el desplaçament elèctric
- H denota la intensitat del camp magnètic
- P. denota densitat de càrrega
- jo denota corrent elèctric
- ε0 denota permitivitat
- J denota densitat de corrent
- μ0 denota permeabilitat
- c denota la velocitat de la llum
- M denota magnetització
- Pàg denota polarització
Primera llei: la llei de Gauss sobre electricitat
El primer la llei de Maxwell és la llei de Gauss per a què s’utilitza electricitat . La llei de Gauss defineix que el flux elèctric procedent de qualsevol superfície tancada serà proporcional a tota la càrrega tancada a la superfície.
La forma integral de la llei de Gauss descobreix l’aplicació durant el càlcul de camps elèctrics a la regió d’objectes carregats. En aplicar aquesta llei a una càrrega puntual del camp elèctric, es pot demostrar que és fiable amb la llei de Coulomb.
Tot i que la regió primària del camp elèctric proporciona una mesura de la càrrega neta inclosa, la desviació del camp elèctric ofereix una mesura de la compacitat de les fonts, i també inclou implicacions utilitzades per a la protecció de la càrrega.
Segona llei: la llei de Gauss per al magnetisme
El la segona llei de Maxwell és la llei de Gauss que s’utilitza per al magnetisme. La llei de Gauss estableix que la desviació del camp magnètic és igual a zero. Aquesta llei s'aplica al flux magnètic a través d'una superfície tancada. En aquest cas, el vector àrea apunta des de la superfície.
El camp magnètic a causa dels materials es generarà a través d’un patró anomenat dipol. Aquests pols estan millor indicats per bucles de corrent, tot i que són similars a les càrregues magnètiques positives i negatives que reboten invisiblement. En condicions de línies de camp, aquesta llei estableix que les línies de camp magnètic no comencen ni acaben, sinó que creen bucles que, en cas contrari, s’expandeixen a l’infinit i a l’invers. En altres termes, qualsevol línia de camp magnètic que travessi un nivell determinat ha de sortir d’aquest volum en algun lloc.
Aquesta llei es pot escriure en dues formes: forma integral i forma diferencial. Aquestes dues formes són iguals a causa del teorema de la divergència.
Tercera llei: la llei d’inducció de Faraday
El la tercera llei de Maxwell és la llei de Faraday que s’utilitza per a la inducció. La llei Faraday estableix que com un camp magnètic que canvia el temps crearà un camp elèctric. En forma integral, defineix que l'esforç de cada càrrega unitària és necessari per moure una càrrega a la regió d'un bucle tancat que és igual a la velocitat de reducció del flux magnètic durant la superfície tancada.
De manera similar al camp magnètic, el camp elèctric induït energèticament inclou línies de camp tancades, si no les col·loca un camp elèctric estàtic. Aquesta característica d’inducció electromagnètica és el principi de funcionament de diversos generadors elèctrics : per exemple, un imant amb una barra giratòria crea un canvi de camp magnètic, que al seu torn produeix un camp elèctric en un cable proper.
Quarta llei: la llei d’Ampere
El la quarta llei de Maxwell és la llei d’Ampere . La llei d’Ampere estableix que la generació de camps magnètics es pot fer de dos mètodes, és a dir, amb corrent elèctric i també amb canvis de camps elèctrics. En tipus integral, el camp magnètic induït a la regió de qualsevol bucle tancat serà proporcional al corrent elèctric i al corrent de desplaçament a tota la superfície tancada.
La llei dels amperes de Maxwell farà que el conjunt de les equacions sigui fiable amb precisió per als camps no estàtics sense alterar l’amper, així com les lleis de Gauss per als camps fixos. Però, com a resultat, s’espera que un canvi del camp magnètic indueixi un camp elèctric. Per tant, aquestes equacions matemàtiques permetran l’ona electromagnètica autosuficient per moure’s per un espai buit. Es pot mesurar la velocitat de les ones electromagnètiques i això es podria esperar dels corrents, així com els experiments de càrrega coincideixen amb la velocitat de la llum, i aquest és un tipus de radiació electromagnètica.
∇ x B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t
Per tant, tot es tracta Equacions de Maxwell . A partir de les equacions anteriors, finalment, podem concloure que aquestes equacions inclouen quatre lleis relacionades tant amb el camp elèctric (E) com el magnètic (B). Les equacions de Maxwell es poden escriure tant en forma integral com en diferencial. Aquí teniu una pregunta, quines són les aplicacions de les equacions de Maxwell?
