توصیف های ریاضی مختلفی از میدان الکترومغناطیسی وجود دارد که در مطالعه الکترومغناطیس، یکی از چهار نیروهای بنیادی طبیعت، استفاده می شود. در این مقاله چندین روش مورد بحث قرار می گیرد اگر چه این معادلات به بیان میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی، پتانسیل و بارها با جریان هستند.
معمول ترین توصیف میدان الکترومغناطیسی با استفاده از میدان های برداری دو و سه بعدی به نام میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی است. این میدان های برداری هر کدام یک مقدار تعریف شده در هر نقطه از فضا و زمان دراند و در نتیجه اغلب به عنوان توابعی از متخصات فضا و زمان در نظر گرفته می شود. به این ترتیب، آنها اغلب به عنوان E ( x, y, z, t ) ( میدان الکتریکی ) و B ( x, y, z, t ) ( میدان مغناطیسی ) نوشته می شوند.
اگر تنها میدان الکتریکی ( E ) غیر صفر و ثابت در زمان باشد، گفته می شود یک میدان الکتروستاتیک است. اگر تنها میدان مغناطیسی ( B ) غیر صفر و ثابت در زمان باشد، گفته می شود میدان یک میدان مگنوستاتیک است. اما اگر یکی از میدان های الکتریکی یا مغناطیسی وابستگی به زمان داشته باشند، در این صورت دو میدان به شکل جفت شده و با به عنوان یک میدان الکترومغناطیسی و با استفاده از معادله های ماکسول توصیف می شوند.
رفتار میدانهای الکتریکی و مغناطیسی، چه در موارد الکتروستاتیک با مگنتوستاتیک یا الکترودینامیک ( میدانهای الکترومغناطیسی ) توسط معادلات ماکسول توصیف می شود:
که در آن ρ چگالی بار است که می تواند ( و اغلب ) بستگی به زمان و موقعیت دارد ε0 ثابت گذردهی خلأ است، μ0 ثابت تراوایی خلأ و J جریان در واحد سطح و همچنین تابعی از زمان و موقعیت است. معادلات را با استفاده سیستم بین المللی مقادیر به این شکل می توان نوشت.
در بسیاری از موارد در استفاده و محاسبه میدانهای الکتریکی و مغناطیسی از این رویکرد استفاده می شود که ابتدا پتانسیل مرتبط محاسبه می شود: پتانسیل الکتریکی φ 'برای میدان الکتریکی و پتانسیل برداری مغناطیسی، A، برای از میدان مغناطیسی. پتانسیل الکتریکی یک میدان نرده ای ( اسکالر ) در حالی که پتانسیل مغناطیسی یک میدان برداری است. به همین دلیلی است که گاهی پتانسیل الکتریکی با نام پتانسیل اسکالر و پتانسیل مغناطیسی، پتانسیل برداری نامیده می شود. این پتانسیل می تواند برای پیدا کردن میدان های مرتبط به شکل زیر استفاده شود:
این روابط می تواند در معادلات ماکسول جایگزین شود و آن را به شکل پتانسیل بیان کنید. قانون فارادی و قانون گاوس برای مغناطیس به جواب های بدیهی منجر می شوند ( به عنوان مثال در مورد قانون گاوس برای مغناطیس ۰ = ۰ ) . دو معادله دیگر ماکسول به این تبدیل می شوند.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفمعمول ترین توصیف میدان الکترومغناطیسی با استفاده از میدان های برداری دو و سه بعدی به نام میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی است. این میدان های برداری هر کدام یک مقدار تعریف شده در هر نقطه از فضا و زمان دراند و در نتیجه اغلب به عنوان توابعی از متخصات فضا و زمان در نظر گرفته می شود. به این ترتیب، آنها اغلب به عنوان E ( x, y, z, t ) ( میدان الکتریکی ) و B ( x, y, z, t ) ( میدان مغناطیسی ) نوشته می شوند.
اگر تنها میدان الکتریکی ( E ) غیر صفر و ثابت در زمان باشد، گفته می شود یک میدان الکتروستاتیک است. اگر تنها میدان مغناطیسی ( B ) غیر صفر و ثابت در زمان باشد، گفته می شود میدان یک میدان مگنوستاتیک است. اما اگر یکی از میدان های الکتریکی یا مغناطیسی وابستگی به زمان داشته باشند، در این صورت دو میدان به شکل جفت شده و با به عنوان یک میدان الکترومغناطیسی و با استفاده از معادله های ماکسول توصیف می شوند.
رفتار میدانهای الکتریکی و مغناطیسی، چه در موارد الکتروستاتیک با مگنتوستاتیک یا الکترودینامیک ( میدانهای الکترومغناطیسی ) توسط معادلات ماکسول توصیف می شود:
که در آن ρ چگالی بار است که می تواند ( و اغلب ) بستگی به زمان و موقعیت دارد ε0 ثابت گذردهی خلأ است، μ0 ثابت تراوایی خلأ و J جریان در واحد سطح و همچنین تابعی از زمان و موقعیت است. معادلات را با استفاده سیستم بین المللی مقادیر به این شکل می توان نوشت.
در بسیاری از موارد در استفاده و محاسبه میدانهای الکتریکی و مغناطیسی از این رویکرد استفاده می شود که ابتدا پتانسیل مرتبط محاسبه می شود: پتانسیل الکتریکی φ 'برای میدان الکتریکی و پتانسیل برداری مغناطیسی، A، برای از میدان مغناطیسی. پتانسیل الکتریکی یک میدان نرده ای ( اسکالر ) در حالی که پتانسیل مغناطیسی یک میدان برداری است. به همین دلیلی است که گاهی پتانسیل الکتریکی با نام پتانسیل اسکالر و پتانسیل مغناطیسی، پتانسیل برداری نامیده می شود. این پتانسیل می تواند برای پیدا کردن میدان های مرتبط به شکل زیر استفاده شود:
این روابط می تواند در معادلات ماکسول جایگزین شود و آن را به شکل پتانسیل بیان کنید. قانون فارادی و قانون گاوس برای مغناطیس به جواب های بدیهی منجر می شوند ( به عنوان مثال در مورد قانون گاوس برای مغناطیس ۰ = ۰ ) . دو معادله دیگر ماکسول به این تبدیل می شوند.
