максвелла уравнения
• Установлению M. у. предшествовал ряд открытий законов взаимодействий заряженных, намагниченных и токонесущих тел (в частности, законов Кулона, Био Савара, Ампера). В 1831 M. Фарадей (M. Faraday) открыл закон эл--магн. индукции и примерно в то же время ввёл понятие электрич. и магн. полей как самостоят, физ. субстанций. Опираясь на фарадеевское представление о поле и введя ток смещения, равнозначный по своему магн. действию обычному электрич. току, Дж. К. Максвелл (J. С. Maxwell, 1864) сформулировал систему урний, названную впоследствии ур-ниями Максвелла.
• M. у. функционально связывают электрич. и магн. поля с зарядами и токами и охватывают собой все известные закономерности макроэлектромагнетизма. Впервые о M. у. было доложено на заседании Лондонского Королевского общества 27 окт. 18(34. Физ. основа M. у. - принцип близкодействия, утверждающий, что передача эл--магн. возмущений от точки к точке происходит с конечной скоростью (в вакууме со скоростью света с). Он противопоставлялся ньютоновскому принципу дальнодействия, сводящемуся к мгновенной передаче воздействий на любое расстояние Сам Максвелл считал, что его заслуга состоит лишь в матем. оформлении идей Фарадея.
• напряжённости электрического поля E, • напряжённости магнитного поля H, • векторов электрической индукции D • магнитной индукции В. • M. у. связывают их между собой, с плотностью электрического заряда и плотностью электрического тока J, к-рые рассматриваются как источники
• Криволинейные интегралы в (1 a), (2 a) берутся по произвольному замкнутому контуру (их наз. циркуляция-ми векторных полей), а стоящие в правых частях поверхностные интегралы - по поверхностям, ограниченным этими контурами (опирающимся на них), причём направление циркуляции (направление элемента контура) связано с направлением нормали к S (вектор) правовинтовым соотношением (если в качестве исходного выбрано пространство с правыми системами координат). В интегралах по замкнутым поверхностям (S) в (3 а), (4 а) направление вектора элемента площади совпадает с наружной нормалью к поверхности; V - объём, ограниченный замкнутой поверхностью S.
• Источники (скаляр и вектор) не могут быть заданы произвольно; применяя операцию к ур-нию (1) и подставляя результат в (4), получаем: • или в интегральной форме: • Это ур-ние непрерывности для тока, содержащее в себе закон сохранения заряда для замкнутых изолиров. областей, - один из фундам. физ. принципов, подтверждаемых в любых экспериментах.
• Поскольку M. у. справедливы для любых (в рамках применимости макроэлектродинамики) неоднородных сред, то в областях резкого изменения их параметров иногда можно игнорировать тонкую структуру распределения полей в переходном слое и ограничиться "сшиванием" полей по разные стороны от него, заменяя тем самым переходный слой матем. поверхностью - границей, лишённой толщины. Если внутри переходной области имелись заряды с объёмной плотностью или токи с объёмной плотностью то при сжатии слоя в поверхность сохраняются их интегральные значения ·- вводятся поверхностные заряды r пов и поверхностные токи
• Здесь индексы 1 и 2 характеризуют поля по разные стороны от границы, аединичный вектор нормали к поверхности, направленный из среды 1 в среду 2. Правила (1 г) - (5 г) пригодны для перехода через любые поверхности, независимо от того, совпадают ли они с границами раздела сред или проходят по однородным областям, поэтому их иногда наз. поверхностными M. у.
Материальная связь в простейшем случае имеет вид. Это система M. у. для электростатики, в к-рой источниками служат заданные распределения плотности электрич. заряда и сторонней поляризации. В однородной среде эл-статич. потенциал f определяется Пуассона уравнением
Поля в магнитостатике описываются ур-ниями
где в случае простейшей материальной связи индуци-ров. намагниченность определяется соотношением
Источниками в ур-ниях магнитостатики являются заданные распределения плотности электрич. тока и сторонней намагниченности. В однородной среде векторный потенциал магн. поля А (калибровка кулоновская) определяется векторным ур-нием Пуассона
K статич. электродинамике относят и процессы протекания пост, токов в распределённых проводящих средах. Токовая статика охватывается ур-ниями
Полярные сияния других планет Солнечной системы Jupiter. Aurora. HST. UV. jpg
Полярные сияния Земли
Радиационный пояс Земли
КОЛОНКА-ВЕАМ
КОРОНА
ARC