معادلات ماکسول: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Fparvaresh (بحث | مشارکت‌ها) بدون خلاصۀ ویرایش |
Fparvaresh (بحث | مشارکت‌ها) بدون خلاصۀ ویرایش |
||
خط ۱۱۳:
واحد گاوسی یک سیستم واحد محبوب است که بخشی از سیستم سانتیمتر گرم ثانیه از واحد CGS است . هنگام استفاده از واحد CGS طبیعی است کمی با تعریف میدان الکتریکی متفاوت است . این به معنی این است که میدان الکتریکی و مغناطیسی تغییر یافته به همان واحدها (در فرارداد SI این است که چنین نیست: به عنوان مثال برای امواج EM در خلا ، | ESI | = c | B |، تجزیه و تحلیل بعدی از معادلات مختلف است). سپس آن از یک بار تعریف شده در چنین راهی استفاده می کند که نفوذپذیری خلاء است ، .به علاوه استفاده از قراردادهای مختلف، معادلات ماکسول را تبدیل می کند به جدول زیر:
== "میکروسکوپی" در مقابل "ماکروسکوپی
نوع میکروسکوپی از معادله ماکسول بیانگر میدان الکتریکی E و میدان مغناطیسی B در قوانین بار کل و جریان کل حاضر شامل بارها و جریان ها در سطح اتمی است. این گاهی اوقات صورت عمومی از معادلات ماکسول و یا "معادلات ماکسول در خلاء "نامیده می شود.نوع ماکروسکوپی معادله ماکسول به همان اندازه عمومی است ، با این حال، تفاوت...
"معادلات ماکروسکوپی ماکسول"، همچنین به عنوان معادلات ماکسول در ماده شناخته شده است، بیشتر شبیه به کسانی است که ماکسول خود معرفی کرد. بر خلاف معادلات "میکروسکوپی"، آن عامل به بار وجریان محدود برای به دست آوردن معادله ای که فقط به بار و جریان آزاد بستگی دارد است.هزینه این فاکتور این است که زمینه های اضافی، جابجایی میدان D و میدان مغناطیسی H، تعریف می شوند که نیاز به تعیین دارند . معادلات تشکیل دهنده پدیدارشناسانه به زمینه های اضافی میدان الکتریکی E و میدان مغناطیسی B، اغلب از طریق یک رابطه خطی ساده مرتبط هستند.
==
تعریف های
:<math>\mathbf{D}(\mathbf{r}, t) = \varepsilon_0 \mathbf{E}(\mathbf{r}, t) + \mathbf{P}(\mathbf{r}, t)</math>
:<math>\mathbf{H}(\mathbf{r}, t) = \frac{1}{\mu_0} \mathbf{B}(\mathbf{r}, t) - \mathbf{M}(\mathbf{r}, t),</math>
که در آن P زمینه قطبش و M میدان مغناطیسی است به عنوان که در قوانین و مقررات از بار میکروسکوپی محدودشده و جریان محدود تعریف شده است.چگالی بار ماکروسکوپیک محدود شده ρb و چگالی جریان محدود Jb در شرایط استفاده از قطبش و مغناطش تعریف شده به عنوان :
::<math>\rho_b = -\nabla\cdot\mathbf{P},</math>
::<math>\mathbf{J}_b = \nabla\times\mathbf{M} + \frac{\partial\mathbf{P}}{\partial t}.</math>
اگر ما آزاد، محدود، و
و با استفاده از روابط معینی برای حذف D وH معادلات ماکروسکوپیک ماکسول تبدیل به معادلات میکروسکوپی می شود▼
::<math>\rho = \rho_b + \rho_f, \ </math>
== روابط ساختاری == :▼
::<math>\mathbf{J} = \mathbf{J}_b + \mathbf{J}_f,</math>
▲و با استفاده از روابط معینی برای حذف D وH معادلات ماکروسکوپیک ماکسول تبدیل به معادلات میکروسکوپی می شود.
به منظور اعمال معادلات ماکروسکوپی ماکسول، مشخص کردن روابط میان جابجایی میدان D و E میدان الکتریکی، و همچنین به عنوان میدان مغناطیسی H و B لازم است. همچنین ، ما باید وابستگی قطبش P (افزایش شار محدود) و M خاصیت مغناطیسی (افزایش جریان محدود) در اعمال میدان الکتریکی و مغناطیسی را تعیین کنیم. معادلات تعیین شده به این روش، روابط ساختاری نامیده می شوند. دردنیای واقعی مواد ، روابط ساختاری به ندرت ساده هستند، به جز در حدود، و معمولاآنهایی که از طریق آزمایش تعیین شده است. برای توضیحات کاملتر مقاله اصلی را ببینید.
اشکال ماکروسکوپی معادلات ماکسول برای مواد مختلف در زیر ارائه شده است. در هر صورت، قانون فارادی از القاء و قانون گاوس برای مغناطیس همیشه یکسان است.
== مواد بدون قطبش و خاصیت مغناطیسی ("خلاء") ==
روابط ساختاری عبارتند از :
| |||