De Maxwell's vergelijkingen werden gepubliceerd door de wetenschapper ' James Clerk Maxwell ”In het jaar 1860. Deze vergelijkingen vertellen hoe geladen atomen of elementen leveren elektrische kracht evenals een magnetische kracht voor elke eenheidslading. De energie voor elke eenheidslading wordt het veld genoemd. De elementen zouden anders bewegingloos kunnen zijn. De vergelijkingen van Maxwell leggen uit hoe magnetische velden kunnen worden gevormd door elektrische stromen evenals ladingen, en ten slotte leggen ze uit hoe een elektrisch veld een magnetisch veld kan produceren, enz. De primaire vergelijking stelt je in staat het elektrische veld te bepalen dat wordt gevormd met een lading. Met de volgende vergelijking kun je het magnetische veld bepalen, en de overige twee zullen uitleggen hoe velden rond hun voorraden stromen. Dit artikel bespreekt Maxwell theorie of Maxwell's wet Dit artikel bespreekt een overzicht van Maxwell elektromagnetische theorie

Wat zijn de vergelijkingen van Maxwell?

De Maxwell Vergelijking afleiding wordt verzameld door vier vergelijkingen, waarbij elke vergelijking een feit overeenkomstig verklaart. Al deze vergelijkingen zijn niet door Maxwell uitgevonden, maar hij combineerde de vier vergelijkingen die zijn gemaakt door Faraday, Gauss en Ampere. Hoewel Maxwell een deel van de informatie in de vierde vergelijking heeft opgenomen, namelijk de wet van Ampere, maakt dat de vergelijking compleet.

Maxwells-vergelijkingen

De eerste wet is Gauss-wet bedoeld voor statische elektrische velden
De tweede wet is ook Gauss-wet bedoeld voor statische magnetische velden
De derde wet is De wet van Faraday dat vertelt dat de verandering van magnetisch veld een elektrisch veld zal produceren.
De vierde wet is De wet van Ampère Maxwell dat vertelt dat de verandering van elektrisch veld een magnetisch veld zal produceren.

De twee vergelijkingen van 3 en 4 kunnen een beschrijven elektromagnetische golf die zich vanzelf kunnen verspreiden. De groepering van deze vergelijkingen vertelt dat een verandering in het magnetische veld een verandering in het elektrische veld kan veroorzaken, en dat dit vervolgens een extra verandering in het magnetische veld zal produceren. Daarom gaat deze serie door en is er een elektromagnetisch signaal klaar dat zich door de ruimte verspreidt.

Maxwells vier vergelijkingen

Maxwell's vier vergelijkingen leg de twee velden uit die voorkomen door de toevoer van zowel elektrische als stroom. De velden zijn namelijk zowel elektrisch als magnetisch en variëren in de tijd. De vier vergelijkingen van Maxwell omvatten de volgende.

Eerste wet: de wet van Gauss voor elektriciteit
Tweede wet: de wet van Gauss voor magnetisme
Derde wet: de inductiewet van Faraday
Vierde wet: de wet van Ampere

De bovenstaande vier vergelijkingen van Maxwell zijn Gauss voor elektriciteit, Gauss voor magnetisme en de wet van Faraday voor inductie. De wet van Ampere is op verschillende manieren geschreven, zoals Maxwell-vergelijkingen in integrale vorm , en Maxwell-vergelijkingen in een differentiële vorm die hieronder wordt besproken.

Maxwell-vergelijkingssymbolen

De symbolen die in de vergelijking van Maxwell worden gebruikt, omvatten de volgende

IS geeft elektrisch veld aan
M. geeft magnetisch ingediend aan
D geeft elektrische verplaatsing aan
H. geeft magnetische veldsterkte aan
P. geeft ladingsdichtheid aan
ik geeft elektrische stroom aan
ε0 geeft permittiviteit aan
J geeft huidige dichtheid aan
μ0 duidt permeabiliteit aan
c geeft de snelheid van het licht aan
M. duidt Magnetisatie aan
P. geeft polarisatie aan

Eerste wet: de wet van Gauss voor elektriciteit

De De eerste wet van Maxwell is de wet van Gauss die wordt gebruikt voor elektriciteit De Gauss-wet definieert dat de elektrische flux van elk gesloten oppervlak evenredig zal zijn met de hele lading die in het oppervlak is ingesloten.

De integrale vorm van de wet van Gauss ontdekt de toepassing tijdens de berekening van elektrische velden in het gebied van geladen objecten. Door deze wet toe te passen op een puntlading in het elektrische veld, kan men aantonen dat deze betrouwbaar is volgens de wet van Coulomb.

Hoewel het primaire gebied van het elektrische veld een maat geeft voor de opgenomen nettolading, biedt de afwijking van het elektrische veld een maat voor de compactheid van bronnen, en omvat ook implicaties die worden gebruikt voor de bescherming van lading.

Tweede wet: de wet van Gauss voor magnetisme

De De tweede wet van Maxwell is de wet van Gauss die wordt gebruikt voor magnetisme. De Gauss-wet stelt dat de afwijking van het magnetische veld gelijk is aan nul. Deze wet is van toepassing op de magnetische flux door een gesloten oppervlak. In dit geval wijst de gebiedsvector vanaf het oppervlak.

Het magnetische veld vanwege materialen wordt gegenereerd door een patroon dat een dipool wordt genoemd. Deze polen worden het best aangegeven door stroomlussen, maar zijn vergelijkbaar met zowel positieve als negatieve magnetische ladingen die onzichtbaar tegen elkaar stuiteren. In condities van veldlijnen stelt deze wet dat magnetische veldlijnen niet beginnen of eindigen, maar lussen creëren die anders uitzetten tot oneindig en omgekeerd. Met andere woorden, elke magnetische veldlijn die door een bepaald niveau gaat, moet dat volume ergens verlaten.

Deze wet kan in twee vormen worden geschreven, namelijk integrale vorm en differentiële vorm. Deze twee vormen zijn gelijk vanwege de divergentiestelling.

Derde wet: de inductiewet van Faraday

De de derde wet van Maxwell is de wet van Faraday die wordt gebruikt voor inductie. De wet van Faraday stelt dat hoe een tijdveranderend magnetisch veld een elektrisch veld zal creëren. In integrale vorm definieert het dat de inspanning voor elke eenheidslading nodig is om een lading in het gebied van een gesloten lus te verplaatsen die gelijk is aan de snelheid waarmee de magnetische flux tijdens het omsloten oppervlak wordt verminderd.

Net als bij het magnetische veld omvat het energetisch geïnduceerde elektrische veld gesloten veldlijnen, indien niet geplaatst door een statisch elektrisch veld. Deze elektromagnetische inductiefunctie is het werkingsprincipe achter verschillende elektrische generatoren : een magneet met een roterende staaf zorgt bijvoorbeeld voor een magnetische veldverandering, die op zijn beurt een elektrisch veld produceert in een nabije draad.

Vierde wet: de wet van Ampere

De De vierde van de wet van Maxwell is de wet van Ampere De wet van de Ampère stelt dat het genereren van magnetische velden op twee manieren kan gebeuren, namelijk met elektrische stroom en met veranderende elektrische velden. Bij integraal type zal het geïnduceerde magnetische veld in het gebied van een gesloten lus evenredig zijn met de elektrische stroom en verplaatsingsstroom over het omsloten oppervlak.

De Ampère-wet van Maxwell zal de reeks vergelijkingen nauwkeurig betrouwbaar maken voor niet-statische velden zonder de Ampere- en Gauss-wetten voor vaste velden te wijzigen. Maar als resultaat verwacht het dat een verandering van het magnetische veld een elektrisch veld zal opwekken. Aldus zullen deze wiskundige vergelijkingen zelfvoorzienende elektromagnetische golven mogelijk maken om door lege ruimte te bewegen. De snelheid van de elektromagnetische golven kan worden gemeten en dat kan worden verwacht van zowel de stroom- als ladingsproeven die overeenkomen met de snelheid van het licht, en dit is een type elektromagnetische straling.

“hoe maak je thuis een 12 volt acculader? ”

∇ X B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t

Dit gaat dus allemaal over Maxwell's vergelijkingen Uit de bovenstaande vergelijkingen kunnen we ten slotte concluderen dat deze vergelijkingen vier wetten bevatten die verband houden met het elektrische (E) en magnetische (B) veld die hierboven zijn besproken. De vergelijkingen van Maxwell kunnen worden geschreven in de vorm van zowel equivalente integraal als differentiaal. Hier is een vraag voor u, wat zijn de toepassingen van Maxwell's vergelijkingen?