معادلات ماکسول
این قوانین بنیادی هستند به همان شکل که قوانین سه گانه نیوتن و قانون گرانش عام برای دانش مکانیک بنیادی اند. به یک معنی معادلات ماکسول بنیادی ترند زیرا با نظریه نسبت انیشتین سازگارند. در حالی که قوانین نیوتن چنین ویژگی ندارند.
ازآنجاکه تمام دانش الکترومغناطیس در چهار معادله ماکسول وجود دارند بنابراین معادلات ماکسول به عنوان یکی از بزرگترین دستآوردهای ذهن بشر به حساب میآید.
اگرچه ما معادلات ماکسول را به شکل ریاضی بیان نمیکنیم (زیرا به ریاضیات خیلی پیشرفته نیاز دارد) اما آنها را به صورت مفهومی ارائه میدهیم. این معادلات عبارتند از:
ازآنجاکه تمام دانش الکترومغناطیس در چهار معادله ماکسول وجود دارند بنابراین معادلات ماکسول به عنوان یکی از بزرگترین دستآوردهای ذهن بشر به حساب میآید.
اگرچه ما معادلات ماکسول را به شکل ریاضی بیان نمیکنیم (زیرا به ریاضیات خیلی پیشرفته نیاز دارد) اما آنها را به صورت مفهومی ارائه میدهیم. این معادلات عبارتند از:
١ - | قانون اوّل ماکسول شکل کاملتری از قانون کولن بوده که به نام قانون گوس معروف است. این قانون خطوط میدان الکتریکی را به چشمههای میدان الکتریکی (مثلاً بارهای الکتریکی) مرتبط میکند. |
٢- | قانون دوّم ماکسول مفهوم مشابهای را در میدان مغناطیسی بیان میکند با این استثناء که میدانهای مغناطیسی هرگز از تک قطبیهای مغناطیسی نشأت نمیگیرند. بهعبارتی هیچ چشمه مغناطیسی تک قطبی وجود ندارد و همچنین خطوط میدان مغناطیسی همواره پیوستهاند و آغاز و پایانی برای آنها نمیتوان تصور نمود (در حالی که میدانهای الکتریکی از بار نشأت گرفته و یا به بار ختم میشوند). |
٣- | قانون سوّم ماکسول بر این موضوع تأکید میکند که میدان الکتریکی بر اثر تغییر میدان مغناطیسی حاصل میشود. |
٤- | قانون چهارم ماکسول نشان میدهد که میدان مغناطیسی میتواند از جریان الکتریکی یا میدان الکتریکی در حال تغییر حاصل شود. |
در حقیقت قانون سوّم همان قانون فارادی است که در درس مغناطیس به آن اشاره شد. اوّلین قسمت قانون چهارم نیز توسط اورستد کشف گردید و معادلات ریاضی آن توسط آمپر بیان شد. اما قسمت دوّم قانون چهارم یک منظر جدیدی است که توسط ماکسول پیش بینی شد. ماکسول چنین استدلال نمود که اگر طبق قانون فارادی تغییر میدان مغناطیسی باعث بهوجود آمدن میدان الکتریکی شود آنگاه فرآیند معکوسی نیز باید قابل تحقق باشد. بهطوریکه تغییر میدان الکتریکی بتواند میدان مغناطیسی را حاصل کند. این فرضیه ماکسول بر اساس تقارن طبیعت بنا شده بود.
+ نوشته شده در چهارشنبه دوم بهمن ۱۳۸۷ ساعت 10:13 توسط محمدرضا جعفریان
|