麥克斯韋方程組在電磁學(xué)與經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)中的地位,如同牛頓運(yùn)動(dòng)定律在牛頓力學(xué)中的地位一樣。以麥克斯韋方程組為核心的電磁理論,是經(jīng)典物理學(xué)最引以自豪的成就之一。
它所揭示出的電磁相互作用的完美統(tǒng)一,為物理學(xué)家樹立了這樣一種信念:物質(zhì)的各種相互作用在更高層次上應(yīng)該是統(tǒng)一的。
麥克斯韋方程組公式及其意義如下:
麥克斯韋方程組,是英國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋在19世紀(jì)建立的一組描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)與電荷密度、電流密度之間關(guān)系的偏微分方程。它由四個(gè)方程組成:描述電荷如何產(chǎn)生電場(chǎng)的高斯定律、論述磁單極子不存在的高斯磁禪帆定律、描述電流和時(shí)變電場(chǎng)賀跡雹怎樣產(chǎn)生磁場(chǎng)的麥克斯韋-安培定律、描述時(shí)變磁場(chǎng)如何產(chǎn)生電場(chǎng)的法拉第感應(yīng)定律。
從麥克斯韋方程組,可以推論出電磁波在真空中以光速傳播,并進(jìn)而做出光是電磁波的猜想。麥克斯韋方程組和洛倫茲力方程是經(jīng)典電磁學(xué)的基礎(chǔ)方程。從這些基礎(chǔ)方程的相關(guān)理論,發(fā)展出現(xiàn)代的電力科技與電子科技。
麥克斯韋在1865年提出的最初形式的方程組由20個(gè)等式和20個(gè)變量組成。他在1873年嘗試用四元數(shù)來(lái)表達(dá),但未成功。現(xiàn)在所使用的數(shù)學(xué)形式是奧利弗·赫維賽德和約西亞·吉布斯于1884年以矢量分析的形式重新表達(dá)的。
意義:場(chǎng)概念的產(chǎn)生,也有麥克斯韋的一份功勞,這是當(dāng)時(shí)物理學(xué)中一個(gè)偉大的創(chuàng)舉,因?yàn)檎菆?chǎng)概念的出現(xiàn),使當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家得以從牛頓“超距觀念”的束縛中擺脫出來(lái),普遍地接受了電磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。
麥克斯韋方程組在電磁學(xué)與經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)中的地位,如同牛頓運(yùn)動(dòng)定律在牛頓力學(xué)中的州局地位一樣。以麥克斯韋方程組為核心的電磁理論,是經(jīng)典物理學(xué)最引以自豪的成就之一。它所揭示出的電磁相互作用的完美統(tǒng)一,為物理學(xué)家樹立了這樣一種信念:物質(zhì)的各種相互作用在更高層次上應(yīng)該是統(tǒng)一的。這個(gè)理論被廣泛地應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域。