background image

1

Zjawiska i rządzące nimi prawa związane 
z polem

 elektrycznym i magnetycznym zostały 
połączone

w jedną spójną całość przez angielskiego 
fizyka 

J.C.Maxwella, w postaci układu równań 
tzw.

równań Maxwella opisujących 
wszystkie możliwe

 zjawiska elektromagnetyczne.

Równania Maxwella

background image

2

Według prawa Ampera prąd przesunięcia, tak 
jak i prąd przewodzenia wytwarza pole 
magnetyczne. Zatem, rozumując i 
uogólniając za Maxwellem, każde zmienne
w czasie pole elektryczne związane jest z 
istnieniem pola magnetycznego. 

Dalsze badania wykazały, że zmienne pole 
magnetyczne powoduje z kolei powstawanie 
pola elektrycznego o czym mówi prawo 
indukcji elektromagnetycznej Faradaya

background image

3

Uogólniając ten wniosek Maxwell wysunął 
założenie,

że pole elektryczne powstaje w każdym 
punkcie 

przestrzeni, gdzie istnieje zmienne w czasie 
pole 

magnetyczne, niezależnie od tego, czy jest 
tam 

przewodnik, czy nie. Według wyobrażeń 
Maxwella 

przewodnik, w którym pojawia się SEM 
służy tylko za 

obiekt, w którym ujawnia się pole 
elektryczne.

background image

4

Według Maxwella oba zmienne pola 
elektryczne 

i magnetyczne, są nierozłącznie ze sobą 
związane i tworzą 

tzw. pole elektromagnetyczne.

Pole elektromagnetyczne ma charakter 
wirowy.

background image

5

Równaniemi całkowymi Maxwella są 
(już uprzednio 
wprowadzone)następujące 
równania:

• uogólnione prawo indukcji 
elektromagnetycznej Faradaya 

• uogólnione prawo przepływu prądów 
Ampera 

• prawo Gaussa dla pola elektrycznego 
i

• prawo Gaussa dla pola 
magnetycznego 

background image

6

W celu uzyskania pełnego układu równań 
Maxwella należy do czterech ww. równań 
dołączyć jeszcze dwa podstawowe związki 
między dwoma wektorami elektrycznymi i 
magnetycznymi:

background image

7

Równania Maxwella stanowią fundamentalną 
podstawę

teorii zjawisk elektromagnetycznych, 
podobnie jak 

zasady dynamiki Newtona są podstawą 
mechaniki.

background image

8

background image

9

background image

10

background image

11

Bardzo ważną konsekwencją równań Maxwella

 jest istnienie fali elektromagnetycznej. 

background image

12

Równania Maxwella w elegancki sposób opisują wszystkie zjawiska 

dotyczące pola elektrycznego i magnetycznego. Można z nich 

wyprowadzić znane dawniej prawa empiryczne, takie jak prawo Faradaya

 lub prawo Ampera. Ale równania Maxwella zawierają jeszcze więcej informacji.

 Po odpowiednim ich przekształceniu otrzymujemy równanie falowe, a prędkość
 
opisywanej przez nie fali równa jest prędkości światła w próżni. 

Światło jest, więc, falą elektromagnetyczną. 

background image

13

background image

14

Równania 

Maxwella 

przedstawiają 

relacje 

pomiędzy 

zmianami pól:

elektrycznego i magnetycznego w czasie i przestrzeni.

background image

15

background image

16

background image

17

background image

18

background image

19

background image

20

background image

21

background image

22

background image

23

background image

24

background image

25

background image

26

background image

27

background image

28

background image

29

background image

30

background image

31


Document Outline