Teoria Maxwella i jej cechy

Teraz prawie każdy to wiepola elektryczne i magnetyczne są ze sobą bezpośrednio powiązane. Nawet istnieje specjalna gałąź fizyki, która bada zjawiska elektromagnetyczne. Ale już w XIX wieku, dopóki nie sformułowano teorii elektromagnetycznej Maxwella, wszystko było zupełnie inne. Rozważano na przykład, że pola elektryczne są nieodłączne tylko w cząstkach i ciałach posiadających ładunek elektryczny, a właściwości magnetyczne są zupełnie inną dziedziną nauki.

W 1864 roku słynny brytyjski fizyk DK Maxwell wskazuje na bezpośredni związek między zjawiskami elektrycznymi i magnetycznymi. Odkrycie zostało nazwane "teorią pola elektromagnetycznego Maxwella". Dzięki niej udało się rozwiązać szereg nierozwiązywalnych z punktu widzenia elektrodynamiki tamtych czasów pytań.

Większość najważniejszych odkryć jest zawsze opartana wynikach poprzednich badań. Teoria Maxwella nie jest wyjątkiem. Charakterystyczną cechą jest to, że Maxwell znacząco rozszerzył wyniki uzyskane przez jego poprzedników. Na przykład zwrócił uwagę, że w eksperymencie Faradaya można zastosować nie tylko zamkniętą pętlę materiału przewodzącego, ale składającą się z dowolnego materiału. W tym przypadku obwód jest wskaźnikiem wirowego pola elektrycznego, które wpływa nie tylko na sieć krystaliczną metali. W takim punkcie widzenia, gdy znajduje się on w polu materiału dielektrycznego, właściwsze jest mówienie o prądach polaryzacyjnych. Wykonują również prace polegające na podgrzaniu materiału do określonej temperatury.

Pierwsze podejrzenie związku między elektrycznym izjawiska magnetyczne pojawiły się w 1819 r. H. Oersted zauważył, że jeśli kompas jest umieszczony w pobliżu przewodnika z prądem, kierunek strzałki odbiega od bieguna północnego.

W 1824 r. A. Ampere sformułował prawo interakcji dyrygentów, zwane później "Prawem Ampera".

I w końcu, w 1831 roku, Faraday zarejestrował pojawienie się prądu w obwodzie w zmieniającym się polu magnetycznym.

Teoria Maxwella ma na celu rozwiązanie głównego problemuelektrodynamika: przy znanym rozkładzie przestrzennym ładunków elektrycznych (prądów) możliwe jest określenie pewnych charakterystyk generowanych pól magnetycznych i elektrycznych. Teoria ta nie uwzględnia mechanizmów, które leżą u podstaw zachodzących zjawisk.

Teoria Maxwella została zaprojektowana dlabliskie ładunki, ponieważ w układzie równań uważa się, że oddziaływania elektromagnetyczne zachodzą z prędkością światła, niezależnie od medium. Ważną cechą tej teorii jest to, że na jej podstawie rozważane są takie dziedziny, które:

- generowanie stosunkowo dużych prądów i opłat, rozmieszczone w dużej ilości (wiele razy większa od atomu lub cząsteczki);

- zmienne pola magnetyczne i elektryczne zmieniają się szybciej niż okresy procesów wewnątrz cząsteczek;

- odległość między obliczonym punktem przestrzeni a źródłem pola przekracza wielkość atomów (cząsteczek).

Wszystko to pozwala nam stwierdzić, że teoriaMaxwell ma zastosowanie przede wszystkim do zjawisk makrokosmosu. Współczesna fizyka wyjaśnia coraz więcej procesów z punktu widzenia teorii kwantowej. Formuły Maxwella nie uwzględniają manifestacji kwantowych. Niemniej jednak, zastosowanie systemów równań Maxwellego umożliwia skuteczne rozwiązanie pewnego zakresu problemów. Ciekawe, że biorąc pod uwagę gęstość prądów i ładunków elektrycznych, teoretycznie możliwe jest istnienie ich własnej, ale magnetycznej natury. Do tego w 1831 roku Dirac wskazał, wyznaczając je jako magnetyczne monopole. Ogólnie podstawowe postulaty teorii są następujące:

- pole magnetyczne jest wytwarzane przez zmienne pole elektryczne;

- zmienne pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne o charakterze wirowym.