
麦克斯韦方程组:
麦克斯韦方程组是因英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦命名,一组描述电场,磁场,电流密度,电荷密度的方程组。
其是由四个一阶线性偏微分方程组成,由于电动力学为一种叠加理论,可以靠叠加原理来求解。
其主要运用到了高斯定律,高斯磁定律,法拉第感应定律,麦克斯韦-安培定律,在不同的领域中会用到不同形式的麦克斯韦方程组。
高斯定律:表述电荷怎样产生电场,该定律描述穿过任意闭曲面的电通量与这闭曲面内的电荷数量之间的关系。
高斯磁定律:高斯磁定律表明,磁单极子(磁荷)并不存在于宇宙,通过任意闭曲面的磁通量等于零,磁场是一个螺线矢量场。
法拉第感应定律:法拉第感应定律描述随时间变化的磁场怎样生成(感应出)电场。电磁感应是许多发电机的运作原理。例如金属线圈切割磁感线能够产生电流。
麦克斯韦-安培定律:磁场可以用两种方法生成:一种是靠电流产生,另一种是靠随时间变化的电场产生。在电磁学里,时变电场可产生磁场,时变磁场产生电场,时变电磁场就是以上的总称。
近代物理学者已经明白,麦克斯韦方程组不是一种精确的规律,精确的描述需要借助量子电动力学理论。从麦克斯韦方程组,可以推出光波是电磁波,得益于该理论及相关理论,现代电子及电力科技得到飞速的发展。
麦克斯韦方程组涉及到大量的物理学理论以及数学公式的推导和计算,是一门较为复杂和深奥的理论,有兴趣的话,可以阅读相关文献进行深入了解。
参考资料:《电磁场与电磁波》
