Campi elettromagnetici

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August 10, 2022

Il campo elettromagnetico (noto anche come campo di Maxwell) è uno dei campi della fisica. È una forma di materia che caratterizza le interazioni tra particelle cariche. Il campo elettromagnetico è prodotto anche da particelle cariche ed è il campo unificante dei campi elettrici e magnetici. Caratteristica per l'interazione del campo elettromagnetico sono le quantità di intensità del campo elettrico, spostamento, induzione magnetica e intensità del campo magnetico (solitamente indicate rispettivamente con E, D, B e H).

Storia

Nel 1865, il fisico britannico James Clerk Maxwell combinò le note leggi dell'elettricità e del magnetismo per creare la teoria di Maxwell. Questa teoria si basa sull'esistenza dei campi, intesi grosso modo come il mezzo che trasmette l'impatto da un luogo all'altro. Ha scoperto che i campi che propagano i disturbi elettrici e magnetici sono entità dinamiche: possono vibrare e propagarsi nello spazio. La teoria di Maxwell può essere riassunta in due equazioni che descrivono la cinematica di questi campi, chiamate equazioni di Maxwell. Sulla base di questa teoria, Maxwell è giunto a una conclusione: tutte le onde elettromagnetiche viaggiano attraverso lo spazio (vuoto) a una velocità costante uguale alla velocità della luce.

Equazioni di Maxwell

Per descrivere il campo elettromagnetico, Maxwell ha introdotto le equazioni di base che formano il sistema delle equazioni di Maxwell sul campo elettromagnetico.

Equazione di Maxwell-Faraday

Questa equazione esprime la prima tesi di Maxwell sulla relazione tra i campi magnetici variabili ei campi elettrici parassite. Forma differenziale: × e − RIMUOVERE t {\ displaystyle \ nabla \ times \ mathbf {E} -{\ parziale \ mathbf {B} \ oltre \ parziale t} \,} Forma integrale: VECCHIO e d l − d d t S RIMUOVERE d S {\ displaystyle \ oint _ {C} \ mathbf {E} \ cdot d \ mathbf {l} -{d \ su dt} \ iint _ {S} ^ {}{\ mathbf {B}} \ cdot d \ mathbf {S} \,}

Equazione di Maxwell-Ampere

Questa equazione esprime la seconda tesi di Maxwell, secondo la quale un campo elettrico variabile produce un campo magnetico così come una corrente elettrica. Forma differenziale: × H J + FACILE t {\ displaystyle \ nabla \ times \ mathbf {H} \ mathbf {J} + {\ parziale \ mathbf {D} \ su \ parziale t} \,} Forma integrale: VECCHIO H d l d d t