La théorie de Maxwell et ses caractéristiques

Maintenant, presque tout le monde sait queles champs électriques et magnétiques sont directement liés entre eux. Même il existe une branche spéciale de la physique qui étudie les phénomènes électromagnétiques. Mais au 19ème siècle, jusqu'à ce que la théorie électromagnétique de Maxwell soit formulée, tout était complètement différent. On a considéré, par exemple, que les champs électriques ne sont inhérents qu'à des particules et à des corps possédant une charge électrique, et que les propriétés magnétiques sont un champ de science complètement différent.

En 1864, le célèbre physicien britannique DK Maxwell indique une relation directe entre les phénomènes électriques et magnétiques. La découverte a été appelée "théorie de Maxwell du champ électromagnétique." Grâce à elle, il était possible de résoudre une série de questions insolubles, du point de vue de l'électrodynamique de l'époque.

La plupart des découvertes de haut niveau sont toujours baséessur les résultats des recherches précédentes. La théorie de Maxwell ne fait pas exception. Une caractéristique distinctive est que Maxwell a considérablement élargi les résultats obtenus par ses prédécesseurs. Par exemple, il a souligné que dans l'expérience de Faraday, non seulement une boucle fermée de matériau conducteur, mais constitué de n'importe quel matériau, peut être utilisé. Dans ce cas, le circuit est un indicateur du champ électrique du vortex, qui affecte non seulement le réseau cristallin des métaux. À ce point de vue, quand il est dans le domaine d'un matériau diélectrique, il est plus correct de parler des courants de polarisation. Ils effectuent également des travaux qui consistent à chauffer le matériau à une certaine température.

Le premier soupçon de la connexion entre électrique etphénomènes magnétiques sont apparus en 1819. H. Oersted fait remarquer que si une boussole est placée près d'un conducteur avec un courant, la direction de la flèche dévie du pôle nord.

En 1824, A. Ampere a formulé la loi d'interaction des conducteurs, appelée plus tard "La Loi d'Ampère".

Et, enfin, en 1831, Faraday a enregistré l'apparition d'un courant dans un circuit dans un champ magnétique changeant.

La théorie de Maxwell est conçue pour résoudre le problème principalélectrodynamique: avec la distribution spatiale connue des charges électriques (courants), il est possible de déterminer certaines caractéristiques des champs magnétiques et électriques générés. Cette théorie ne considère pas les mécanismes qui sous-tendent les phénomènes.

La théorie de Maxwell est conçue pourdes charges proches, puisque dans le système d'équations on considère que les interactions électromagnétiques se produisent à la vitesse de la lumière, quel que soit le milieu. Une caractéristique importante de la théorie est le fait que sur sa base de tels champs sont considérés que:

- sont générés par des courants relativement importants et des charges distribuées dans un grand volume (plusieurs fois plus grand que la taille d'un atome ou d'une molécule);

- les champs magnétiques et électriques variables changent plus vite que la période des processus à l'intérieur des molécules;

- la distance entre le point d'espace calculé et la source du champ dépasse la taille des atomes (molécules).

Tout cela nous permet d'affirmer que la théorieMaxwell s'applique principalement aux phénomènes du macrocosme. La physique moderne explique de plus en plus de processus du point de vue de la théorie quantique. Les formules de Maxwell ne tiennent pas compte des manifestations quantiques. Néanmoins, l'utilisation des systèmes d'équations de Maxwell permet de résoudre avec succès une certaine gamme de problèmes. Il est intéressant que, puisque les densités des courants et des charges électriques soient prises en compte, il est théoriquement possible d'avoir leur propre nature, mais leur nature magnétique. À cela en 1831 Dirac a indiqué, les ayant désignés comme monopoles magnétiques. En général, les postulats de base de la théorie sont les suivants:

- le champ magnétique est créé par un champ électrique alternatif;

- un champ magnétique alternatif génère un champ électrique de nature tourbillonnaire.