O Equações de Maxwell foram publicados pelo cientista “ James Clerk Maxwell ”No ano de 1860. Essas equações dizem como átomos carregados ou elementos fornecem força elétrica bem como uma força magnética para cada carga unitária. A energia para cada carga unitária é denominada campo. Os elementos podem estar imóveis, caso contrário em movimento. As equações de Maxwell explicam como os campos magnéticos podem ser formados por correntes elétricas bem como cargas e, finalmente, eles explicam como um campo elétrico pode produzir um campo magnético, etc. A equação primária permite que você determine o campo elétrico formado com uma carga. A próxima equação permite que você determine o campo magnético, e as duas restantes explicarão como os campos fluem em torno de seus suprimentos. Este artigo discute Teoria de Maxwell ou Lei de Maxwell . Este artigo discute uma visão geral de Teoria eletromagnética de Maxwell .
Quais são as equações de Maxwell?
O Derivação da equação de Maxwell é coletado por quatro equações, onde cada equação explica um fato correspondentemente. Todas essas equações não foram inventadas por Maxwell, entretanto, ele combinou as quatro equações feitas por Faraday, Gauss e Ampère. Embora Maxwell tenha incluído uma parte da informação na quarta equação, ou seja, a lei de Ampère, isso torna a equação completa.
Equações de Maxwells
- A primeira lei é Lei de Gauss destinado a campos elétricos estáticos
- A segunda lei também é Lei de Gauss destinado a campos magnéticos estáticos
- A terceira lei é Lei de Faraday que diz que a mudança do campo magnético produzirá um campo elétrico.
- A quarta lei é Lei de Ampere Maxwell que diz que a mudança do campo elétrico produzirá um campo magnético.
As duas equações de 3 e 4 podem descrever um onda eletromagnética que pode se espalhar por conta própria. O agrupamento dessas equações indica que uma mudança no campo magnético pode produzir uma mudança no campo elétrico, e então isso produzirá uma mudança adicional no campo magnético. Portanto, esta série continua assim que um sinal eletromagnético está pronto e se espalha por todo o espaço.
Quatro equações de Maxwell
Quatro equações de Maxwell explicar os dois campos que ocorrem tanto no fornecimento de energia elétrica quanto no de corrente. Os campos são tanto elétricos quanto magnéticos, e como variam com o tempo. As quatro equações de Maxwell incluem o seguinte.
- Primeira Lei: Lei de Gauss para Eletricidade
- Segunda Lei: Lei de Gauss para o Magnetismo
- Terceira Lei: Lei da Indução de Faraday
- Quarta Lei: Lei de Ampère
As quatro equações de Maxwell acima são Gauss para eletricidade, Gauss para magnetismo, lei de Faraday para indução. Lei de Ampère é escrito de maneiras diferentes, como Equações de Maxwell em forma integral , e Equações de Maxwell em forma diferencial que é discutido abaixo.
Símbolos de equação de Maxwell
Os símbolos usados na equação de Maxwell incluem o seguinte
- É denota campo elétrico
- M denota campo magnético
- D denota deslocamento elétrico
- H denota a força do campo magnético
- P. denota densidade de carga
- eu denota corrente elétrica
- ε0 denota permissividade
- J denota densidade de corrente
- μ0 denota permeabilidade
- c denota a velocidade da luz
- M denota magnetização
- P denota polarização
Primeira Lei: Lei de Gauss para Eletricidade
O a primeira lei de Maxwell é a lei de Gauss que é usado para eletricidade . A lei de Gauss define que o fluxo elétrico de qualquer superfície fechada será proporcional a toda a carga encerrada na superfície.
A forma integral da lei de Gauss descobre a aplicação durante o cálculo de campos elétricos na região de objetos carregados. Ao aplicar esta lei a uma carga pontual no campo elétrico, pode-se demonstrar que é confiável com a lei de Coulomb.
Embora a região primária do campo elétrico forneça uma medida da carga líquida incluída, o desvio do campo elétrico oferece uma medida da compactação das fontes e também inclui a implicação usada para a proteção da carga.
Segunda Lei: Lei de Gauss para o Magnetismo
O a segunda lei de Maxwell é a lei de Gauss que é usado para magnetismo. A lei de Gauss afirma que o desvio do campo magnético é igual a zero. Esta lei se aplica ao fluxo magnético através de uma superfície fechada. Nesse caso, o vetor de área aponta para fora da superfície.
O campo magnético devido aos materiais será gerado através de um padrão denominado dipolo. Esses pólos são melhor representados por loops de corrente, embora sejam semelhantes a cargas magnéticas positivas e negativas que refletem invisivelmente juntas. Em condições de linhas de campo, esta lei afirma que as linhas do campo magnético nem começam nem terminam, mas criam loops, de outra forma se expandem para o infinito e se invertem. Em outros termos, qualquer linha de campo magnético que passa por um determinado nível tem que sair daquele volume em algum lugar.
Esta lei pode ser escrita em duas formas, a saber, forma integral e também forma diferencial. Essas duas formas são iguais por causa do teorema da divergência.
Terceira Lei: Lei da Indução de Faraday
O a terceira lei de Maxwell é a lei de Faraday que é usado para indução. A lei de Faraday afirma que a forma como um campo magnético que muda com o tempo criará um campo elétrico. Na forma integral, define que o esforço para cada carga unitária é necessário para mover uma carga na região de um circuito fechado que é igual à taxa de redução do fluxo magnético durante a superfície fechada.
Semelhante ao campo magnético, o campo elétrico induzido energeticamente inclui linhas de campo fechadas, se não for colocado por um campo elétrico estático. Este recurso de indução eletromagnética é o princípio de funcionamento por trás de vários geradores elétricos : por exemplo, um ímã com uma barra giratória cria uma mudança no campo magnético, que por sua vez produz um campo elétrico em um fio próximo.
Quarta Lei: Lei de Ampère
O o quarto da lei de Maxwell é a lei de Ampère . A lei de Ampère afirma que a geração de campos magnéticos pode ser feita de dois métodos, a saber, com corrente elétrica, bem como com campos elétricos variáveis. No tipo integral, o campo magnético induzido na região de qualquer circuito fechado será proporcional à corrente elétrica e à corrente de deslocamento em toda a superfície fechada.
A lei de amperes de Maxwell tornará o conjunto das equações com precisão confiável para campos não estáticos, sem alterar o Ampère, bem como as leis de Gauss para campos fixos. Mas, como resultado, ele espera que uma mudança no campo magnético induza um campo elétrico. Assim, essas equações matemáticas permitirão ondas eletromagnéticas autossuficientes para se mover através do espaço vazio. A velocidade das ondas eletromagnéticas pode ser medida e isso pode ser esperado das correntes, bem como os experimentos de carga correspondem à velocidade da luz, e este é um tipo de radiação eletromagnética.
∇ x B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t
Portanto, isso é tudo sobre Equações de Maxwell . A partir das equações acima, finalmente, podemos concluir que essas equações incluem quatro leis relacionadas aos campos elétrico (E) e magnético (B), discutidas acima. As equações de Maxwell podem ser escritas na forma de integral equivalente, bem como diferencial. Aqui está uma pergunta para você, quais são as aplicações das Equações de Maxwell?
