پاورپوینت کامل و جامع با عنوان معادلات ماکسول در 50 اسلاید

معادلات ماکسوِل، معادله‌های دیفرانسیل با مشتقات جزئی هستند که به‌همراه قانون نیروی لورنتس، مبانی الکترومغناطیس کلاسیک، اپتیک کلاسیک، و مدارهای الکتریکی را تشکیل می‌دهند. این معادلات، مدل ریاضی فناوری‌های الکتریکی، اپتیکی، و رادیویی مانند تولید توان الکتریکی،موتورهای الکتریکی، مخابرات بی‌سیم، رادار، عدسی‌ها، و ... را ارائه می‌کنند. معادلات ماکسول، چگونگی تولیدشدن میدان‌های الکتریکی ومغناطیسی را توسط بارها و جریان‌های الکتریکی، و نیز تولیدشدن یکی از این میدان‌ها با تغییر میدان دیگر را توصیف می‌کنند.

این معادله‌ها اولین بار توسط فیزیکدان اسکاتلندی جیمز کلارک ماکسول فرمول‌بندی شده‌اند. انواع فرمول‌بندی برای این معادله‌ها می‌توان ارائه داد. خود ماکسول این معادلات را در قالب هشت معادله ارائه کرده‌بود، ولی مشهورترین فرمول‌بندی را اُلیوِر هِوی‌ساید (Heaviside) ارائه کرد که دو فرمدیفرانسیلی و انتگرالی دارد.

معادلات ماکسول به افتخار فیزیکدان و ریاضیدان اسکاتلندی جیمز کلارک ماکسوِل نامگذاری شده است، زیرا در شکل اولیه، آن‌ها همگی در مقاله ای چهار بخشی از سوی او در میان سال‌های 1861 و 1862 منتشر شده‌است . فرم ریاضی قانون نیروی لورنتس نیز در این مقاله ظاهر شد . این معادلات انتشار امواج در خلاء با یک سرعت ثابت را توصیف می‌کنند. ماکسول همچنین نشان داد که این سرعت هم اندازه سرعت نور است و به درستی حدس زد که نور مانند امواج رادیویی و اشعه X، گونه ای از تابش الکترومغناطیسی و در محدوده طول موج های خاص است. معادلات ماکسول توصیف می‌کنند که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی چگونه تولید می‌شوند و با بار و جریان در تغییر هستند. نوشتن معادلات ماکسول به اشکال دیگر که هنوز هم "معادلات ماکسول" نامیده می‌شوند اغلب مفید است. در مکانیک کوانتوم، نسخه ای که بر اساس پتانسیل‌های الکتریکی و مغناطیسی هستند ترجیح داده می‌شود. از آنجا که معادلات ماکسول دلالت بر سرعت ثابت نور دارند، آن‌ها مدت‌ها معتقد بودند که فقط برای یک ناظر ساکن با توجه به فرض "اِتِر" معتبرند. اینشتین، در تئوری نسبیت خاص خود نظریه‌ای به جای معادلات ماکسول داد که برای ناظر دلخواه (ساکن و متحرک) معتبر بود ، و نشان داد که این مفاهیم از نظر فیزیکی مستقل از فضا و زمان ناظر است. با این حال، از اواسط قرن 20 مشخص شده بود که معادلات ماکسول قوانین دقیق جهانی نیستند اما تقریب دقیق تر از نظریه اساسی الکترودینامیک کوانتومی هستند.

فهرست مطالب:

تعميم قانون آمپر

فرم ديفرانسيلي قانون آمپر

فرم نقطه اي قانون تعميم يافته آمپر

چگالی جريان جابجايي

معادلات ماکسول

محاسبه انرژي الکترومغناطيسي

تعمیم قانون گاوس

تک قطبي مغناطيسي وجود ندارد

صورت ديفرانسيلي قانون القاي فاراده

بردار پوئين تينگ

معادله موج الکترومغناطيسي

برای ميدان الکتريکي

معادله موج تک رنگ (تکفام)

محيط خطي

حالات خاص

براي خلا يک محيط دي الکتريک نارساناي غير مغناطيسي

در هادی ها

شرايط مرزي

مولفه مماسي ميدان الکتريکي

مولفه عمودی D

مولفه عمودی J

مولفه مماسي شدت مغناطيسي H

جدول شرايط مرزي

معادله موج با چشمه ها

معادله شبيه معادله موج براي پتانسيل برداري A

شرط لورنتز

پتانسيل تاخيري

و...