Εξισώσεις Μάξγουελ
From Wikipedia, the free encyclopedia
Για σχέσεις θερμοδυναμικής, βλέπε τις σχέσεις Μάξουελ. Για την ιστορία των εξισώσεων, βλέπε Ιστορία των εξισώσεων Μάξουελ
Αυτό το λήμμα χρειάζεται επιμέλεια ώστε να ανταποκρίνεται σε υψηλότερες προδιαγραφές ορθογραφικής και συντακτικής ποιότητας ή μορφοποίησης. Αίτιο: Χρειάζεται μία σημαντική διόρθωση ή αλλαγή των εσωτερικών συνδέσμων. Κάποιοι υπάρχουν ήδη, κάποιοι είναι αμετάφραστοι, κάποιοι θα έπρεπε να έχουν δοαφορετικό όνομα. Επίσης υπάρχουν αμετάφραστοι πίνακες στις τελευταίες παραγράφους. Τέλος χρειάζεται προσοχή στις μεταφράσεις ορολογιών. Για περαιτέρω βοήθεια, δείτε τα λήμματα πώς να επεξεργαστείτε μια σελίδα και τον οδηγό μορφοποίησης λημμάτων. |
Οι εξισώσεις του Μάξουελ είναι ένα σύνολο των μερικών διαφορικών εξισώσεων που, σε συνδυασμό με το νόμο της δύναμης Λόρεντζ, αποτελούν τα θεμέλια της κλασικής ηλεκτροδυναμικής, της κλασικής οπτικής, και των ηλεκτρικών κυκλωμάτων.Τα πεδία αυτά με τη σειρά τους αποτελούν τη βάση των σύγχρονων ηλεκτρικών και των επικοινωνιακών τεχνολογιών. Οι εξισώσεις του Μάξουελ περιγράφουν πώς τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία δημιουργούνται και πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους από τις γομώσεις και τα ρεύματα. Πήραν το όνομά τους από τον Σκοτσέζο φυσικό και μαθηματικό Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ, ο οποίος δημοσίευσε μια πρώιμη μορφή των εξισώσεων αυτών μεταξύ 1861 και 1862.
Οι εξισώσεις έχουν δύο σημαντικές παραλλαγές. Η "μικροσκοπική προσέγγιση" των εξισώσεων Μάξουελ χρησιμοποιεί ολικά φορτία και ρεύματα, συμπεριλαμβανομένων των περίπλοκων φορτίων και ρευμάτων των υλικών σε ατομική κλίμακα. Έχει καθολική εφαρμογή, αλλά συνήθως είναι ανέφικτο να υπολογιστεί. Η «μακροσκοπική προσέγγιση» των εξισώσεων Μάξουελ ορίζει δύο νέα βοηθητικά πεδία που περιγράφουν μεγάλης κλίμακας συμπεριφορές χωρίς να χρειάζεται να εξεταστούν αυτά τα στοιχεία ατομική κλίμακα, αλλά απαιτεί τη χρήση των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες των σχετικών υλικών.
Ο όρος "εξισώσεις του Μάξγουελ" χρησιμοποιείται συχνά για άλλες μορφές των εξισώσεων Μάξουελ. Για παραδειγμα, οι διατυπώσεις χωροχρόνου χρησιμοποιούνται συνήθως σε υψηλή ενέργεια και της βαρυτική Φυσική. Αυτές οι διατυπώσεις ορίζονται στον χωροχρόνο καλύτερα από ότι στον χώρο και στον χρόνο χωριστά, είναι προδήλως[Σημείωση 1] συμβατές με την ειδική και την γενική σχετικότητα. Στην κβαντική μηχανική και αναλυτική μηχανική, οι εκδόσεις των εξισώσεων Μάξουελ με βάση τα ηλεκτρικά και μαγνητικά δυναμικά προτιμώνται.
Από τα μέσα του 20ου αιώνα, έχει γίνει κατανοητό ότι οι εξισώσεις του Μάξουελ δεν είναι ακριβείς νόμοι του σύμπαντος, αλλά είναι μια κλασική προσέγγιση με την πιο ακριβή και θεμελιώδη θεωρία της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, όμως, η κβαντικές αποκλίσεις από τις εξισώσεις του Μάξουελ είναι αφάνταστα μικρές. Εξαιρέσεις συμβαίνουν όταν η σωματιδιακή φύση του φωτός είναι σημαντική ή για πολύ ισχυρά ηλεκτρικά πεδία.