Maxwell-egyenletek
(Maxwell-törvények)
Maxwell (1831-1879) skót elméleti fizikus
1864-ben írta le az elektromágneses mezőt
leíró, azok kölcsönhatásait bemutató
egyenleteit, melyek nagyon fontos következményekkel jártak és megoldották
a fény természetéről folytatott évszázados
vitákat.
Az egyenletek egyenes következményének tekinthető a töltésmegmaradás
elve, és a fény hullámtermészetének pontos
leírása.
Az egyenletek (törvények) sorrendje egyes szakirodalmakban eltérő.
Maxwell I. egyenlete / törvénye (Gauss tétele)
Akárhogyan veszünk fel a térben egy zárt felületet, a ki- és belépő erővonalak
számának különbsége mindenkor a felület által körülvett elektromos töltések
algebrai összegének 1/e0-szorosát adja:
Ahol:
e - a közeg elektromos permittivitása
E - az elektromos térerősség
Q - az elektromos töltés
A - a felület
Maxwell II. egyenlete / törvénye (Faraday
indukciós törvénye)
Időben változó mágneses fluxust
körülölelő bármely zárt görbére az elektromos
mező örvényerőssége:
Ahol:
E - az elektromos térerősség
f - a mágneses fluxus
t - az idő
l - a vezető hossza
Maxwell III. egyenlete / törvénye (Gauss mágneses törvénye)
A mágneses mező forrásmentes (nincsenek mágneses töltések), vagyis bármely zárt
felületen áthaladó teljes mágneses indukciófluxus zérus, azaz bármely térrész
mágneses forráserőssége nulla:
Ahol:
A - a felület
B - a mágneses indukció
Maxwell IV. egyenlete / törvénye (Ampére-féle
gerjesztési törvény)
Az elektromos mező időbeli változása
örvényes mágneses mezőt kelt:
Az egyenletek alapján megmutatta, létrejöhetnek olyan elektromágneses hullámok, amelyekben oszcilláló elektromos mező és mágneses mező halad az űrön át fénysebességgel.
![]()
ahol
az eltolási áram