그만큼 Maxwell의 방정식 과학자에 의해 출판되었습니다 ' 제임스 클러 크 맥스웰 이 방정식은 어떻게 하전 된 원 자나 원소가 전기력 각 단위 전하에 대한 자기력. 각 단위 전하의 에너지를 필드라고합니다. 그렇지 않으면 요소가 움직이지 않을 수 있습니다. Maxwell의 방정식은 자기장이 어떻게 형성 될 수 있는지 설명합니다. 전류 그리고 마지막으로 전기장이 자기장 등을 생성하는 방법을 설명합니다. 기본 방정식을 사용하면 전하로 형성된 전기장을 결정할 수 있습니다. 다음 방정식을 사용하면 자기장을 결정할 수 있으며 나머지 두 가지 방정식은 공급 장치 주변에서 필드가 어떻게 흐르는 지 설명합니다. 이 기사에서는 맥스웰 이론 또는 맥스웰의 법칙 . 이 기사에서는 Maxwell 전자기 이론 .
Maxwell의 방정식은 무엇입니까?
그만큼 Maxwell 방정식 유도 4 개의 방정식으로 수집되며, 각 방정식은 해당하는 하나의 사실을 설명합니다. 이 모든 방정식은 Maxwell이 발명 한 것이 아니지만 Faraday, Gauss 및 Ampere가 만든 네 가지 방정식을 결합했습니다. Maxwell은 정보의 한 부분을 Ampere의 법칙이라는 네 번째 방정식에 포함 시켰지만 방정식이 완성되었습니다.
Maxwells 방정식
- 첫 번째 법칙은 가우스 법칙 정전기 장용
- 두 번째 법칙도 가우스 법칙 정자기장 용
- 세 번째 법칙은 패러데이의 법칙 이것은 자기장의 변화가 전기장을 생성한다는 것을 알려줍니다.
- 네 번째 법칙은 Ampere Maxwell의 법칙 그것은 전기장의 변화가 자기장을 생성 할 것이라는 것을 알려줍니다.
3과 4의 두 방정식은 전자기파 저절로 퍼질 수 있습니다. 이러한 방정식의 그룹화는 자기장 변화가 전기장 변화를 생성 할 수 있으며 추가 자기장 변화를 생성 할 수 있음을 나타냅니다. 따라서이 시리즈는 전자기 신호가 준비 될뿐만 아니라 공간 전체에 퍼집니다.
Maxwell의 네 가지 방정식
맥스웰의 네 가지 방정식 전류뿐만 아니라 전기 공급에서 발생하는 두 가지 분야를 설명합니다. 필드는 전기적이며 자기 적이며 시간에 따라 어떻게 변합니다. 네 가지 Maxwell 방정식에는 다음이 포함됩니다.
- 제 1 법칙 : 전기에 대한 가우스의 법칙
- 제 2 법칙 : 자기에 대한 가우스의 법칙
- 제 3 법칙 : 패러데이의 귀납 법칙
- 제 4 법칙 : 암페어의 법칙
위의 네 가지 Maxwell 방정식은 전기에 대한 가우스, 자기에 대한 가우스, 유도에 대한 패러데이의 법칙입니다. 암페어의 법칙 다음과 같은 다른 방식으로 작성됩니다. 적분 형태의 맥스웰 방정식 , 및 미분 형태의 맥스웰 방정식 아래에서 설명합니다.
Maxwell 방정식 기호
Maxwell 방정식에 사용되는 기호는 다음과 같습니다.
- IS 전기장을 나타냄
- 미디엄 자기 파일을 나타냅니다.
- 디 전기 변위를 나타냅니다
- H 자기장 강도를 나타냅니다.
- 피. 전하 밀도를 나타냅니다.
- 나는 전류를 나타냄
- ε0 유전율을 나타냅니다.
- 제이 전류 밀도를 나타냅니다.
- μ0 투과성을 나타냅니다.
- 씨 빛의 속도를 나타냅니다
- 미디엄 자화를 나타냅니다.
- 피 편광을 나타냅니다.
제 1 법칙 : 전기에 대한 가우스의 법칙
그만큼 첫 번째 Maxwell의 법칙은 가우스 법칙입니다. 사용되는 전기 . 가우스 법칙은 닫힌 표면의 전기 플럭스가 표면에 포함 된 전체 전하에 비례한다고 정의합니다.
Gauss의 법칙 적분 형식은 하전 된 물체 영역에서 전기장 계산 중에 적용되는 것을 발견합니다. 이 법칙을 전기장의 점 전하에 적용하면 쿨롱의 법칙에 따라 신뢰할 수 있음을 입증 할 수 있습니다.
전기장의 1 차 영역이 포함 된 순 전하의 척도를 제공하지만 전기장 편차는 소스의 소형화 척도를 제공하며 전하 보호에 사용되는 의미도 포함합니다.
제 2 법칙 : 자기에 대한 가우스의 법칙
그만큼 두 번째 Maxwell의 법칙은 가우스 법칙입니다. 자기에 사용됩니다. 가우스 법칙은 자기장의 편차가 0과 같다고 말합니다. 이 법칙은 닫힌 표면을 통한 자속에 적용됩니다. 이 경우 면적 벡터는 표면에서 바깥 쪽을 가리 킵니다.
재료로 인한 자기장은 쌍극자라는 패턴을 통해 생성됩니다. 이 극은 전류 루프로 가장 잘 표시되지만 양전하와 유사하며 음전하가 보이지 않게 함께 튀어 오릅니다. 필드 라인의 조건에서이 법칙은 자기장 라인이 시작하거나 끝나지 않고 루프를 생성하지 않으면 무한대 및 역방향으로 확장됩니다. 즉, 주어진 레벨을 통과하는 모든 자기장 라인은 그 볼륨을 어딘가에서 빠져 나가야합니다.
이 법칙은 미분 형식과 적분 형식의 두 가지 형식으로 작성할 수 있습니다. 이 두 가지 형태는 발산 정리 때문에 동일합니다.
제 3 법칙 : 패러데이의 귀납 법칙
그만큼 세 번째 Maxwell의 법칙은 Faraday의 법칙입니다. 유도에 사용됩니다. 패러데이 법칙은 시간이 변하는 자기장이 전기장을 생성하는 방법을 명시합니다. 적분 형태에서는 모든 단위 전하에 대한 노력이 밀폐 된 표면 동안 자속 감소율과 동일한 폐쇄 루프 영역에서 전하를 이동하는 데 필요함을 정의합니다.
자기장과 유사하게, 에너지 적으로 유도 된 전기장은 정적 전기장에 의해 배치되지 않는 경우 폐쇄 된 필드 라인을 포함합니다. 이 전자기 유도 기능은 여러 발전기 : 예를 들어, 회전 막대가있는 자석은 자기장 변화를 생성하여 가까운 와이어에 전기장을 생성합니다.
제 4 법칙 : 암페어의 법칙
그만큼 Maxwell의 법칙의 4 번째는 Ampere의 법칙입니다. . 암페어의 법칙에 따르면 자기장의 생성은 전류와 전기장의 변화라는 두 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다. 일체형에서 폐쇄 루프 영역의 유도 자기장은 밀폐 된 표면 전체의 전류 및 변위 전류에 비례합니다.
Maxwell의 암페어 법칙은 고정 필드에 대한 가우스 법칙과 암페어를 변경하지 않고 비 정적 필드에 대해 방정식 세트를 정확하게 신뢰할 수 있도록합니다. 그러나 결과적으로 자기장의 변화가 전기장을 유발할 것으로 예상합니다. 따라서 이러한 수학 방정식은 빈 공간을 통해 이동할 수있는 자급 자족 전자기파를 허용합니다. 전자기파 속도를 측정 할 수 있으며 전류 및 전하 실험에서 예상 할 수있는 것은 빛의 속도와 일치하는 전자기 복사의 한 유형입니다.
∇ x B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t
따라서 이것은 Maxwell의 방정식 . 위의 방정식에서 마지막으로 이러한 방정식에는 전기장 (E) 및 자기장 (B)과 관련된 네 가지 법칙이 위에서 논의되었다는 결론을 내릴 수 있습니다. Maxwell의 방정식은 등가 적분과 미분의 형태로 작성 될 수 있습니다. 여기에 질문이 있습니다. Maxwell 방정식의 적용은 무엇입니까?
