麦克斯韦方程组
正在施工 撰写者：庄弘
简介
麦克斯韦方程组（英语：Maxwell's equations）是一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的偏微分方程。该方程组由四个方程组成，分别是描述电荷如何产生电场的高斯定律、表明磁单极子不存在的高斯磁定律、解释时变磁场如何产生电场的法拉第感应定律，以及说明电流和时变电场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律。麦克斯韦方程组是因英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦而命名。麦克斯韦在19世纪60年代构想出这方程组的早期形式1)。
在不同的领域会使用到不同形式的麦克斯韦方程组。例如，在高能物理学与引力物理学里，通常会用到时空表述的麦克斯韦方程组版本。这种表述建立于结合时间与空间在一起的爱因斯坦时空概念，而不是三维空间与第四维时间各自独立展现的牛顿绝对时空概念2)。
从麦克斯韦方程组，可以推论出光波是电磁波。麦克斯韦方程组和洛伦兹力方程是经典电磁学的基础方程。得益于这一组基础方程以及相关理论，许多现代的电力科技与电子科技得以被发明并快速发展。
方程组汇览
在真空里的麦克斯韦方程组（微观形式）3)
- 高斯定律：$\nabla \cdot E = \frac {\rho}{\epsilon_0} $
- 高斯磁定律：$\nabla \cdot B = 0 $
- 法拉第电磁感应定律：$\nabla \cdot E = -\frac {\partial B}{\partial t} $
- 麦克斯韦-安培定律：$\nabla \cdot B = {\mu}_0 J + {{\mu}_0}{\epsilon_0}\frac {\partial E}{\partial t} $
在物质里的麦克斯韦方程组
参考文献
Wiki, 麦克斯韦方程组，创建于2001/10/16，访问于2017/10/28
1)
Maxwell, J. C., A dynamical theory of the electromagnetic field, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1865, 155: 459–512
2)
Rafael Ferraro. Einstein's Space-Time: An Introduction to Special and General Relativity. Springer Science & Business Media. 23 September 2007. ISBN 978-0-387-69947-9.
3)
Thidé, Bo. Electromagnetic Field Theory 2nd. Dover Publications. 2011. ISBN 978-0486477732
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