معادلات ماكسويل

لمعلومات عن العلاقات الثرموديناميكية، انظر علاقات ماكسويل.

كهرومغناطيسية

كهرباء • مغناطيسية كهروستاتيكية  · شحنة كهربائية · قانون كولوم · مجال كهربائي · تدفق كهربائي · قانون گاوس · كمون كهربائي · حث كهروستاتيكي · عزم ثنائي القطب كهربائي · استاتيكا مغناطيسية  · قانون أمبير · تيار كهربائي  · مجال مغناطيسي · تدفق مغناطيسي · قانون بيو-ساڤار · عزم مغناطيسي · قانون گاوس للمغناطيسية · ديناميكا كهربائية  · Free space · قانون قوة لورنتس · قوة محركة كهربائية · حث كهرومغناطيسي · قانون فاراداي · قانون لنز · تيار الإزاحة · معادلات ماكسويل · مجال كهرومغناطيسي · إشعاع كهرومغناطيسي · Liénard-Wiechert Potentials · Maxwell tensor · تيار دوامي · شبكة كهربائية  · توصيل كهربائي · مقاومة كهربائية · سعة كهربية · حث كهربي · معاوقة · فجوات رنانة · مرشد الموجة · Covariant formulation  · Electromagnetic tensor · EM Stress-energy tensor · Four-current · Four-potential · العلماء  · أمپير · كولوم · فاراداي · هيڤيسايد · هنري · هرتز · لورنتس · ماكسويل · تسلا · وبر · · غيرهم

قوانين مكسويل عبارة عن مجموعة من أربع معادلات تصف سلوك وتغيرات الحقلين الكهربائي و المغناطيسي ، و تآثراتهما مع المادة و تحولاتهما إلى أشكال أخرى من الطاقة . هذه القوانين من وضع الفيزيائي جيمس ماكسويل .وهذه المعادلات تصف العلاقات المتبادلة بين كل من المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية و الشحنات الكهربائية والتيار الكهربائي.

نص قانون نكسويل في الكهرطيسية: (('إذا انتقلت دارة أو جزء من دارة كهربائية مغلقة ضمن حقل مغناطيسي منتظم فإنها تبذل عملا يساوي شدة التيار الكهربائي المارة فيها في تغير التدفق المغناطيسي الذي يجتازها'))

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 تاريخيا

كانت هذه المعادلات معروفة من قبل لكن بصيغة مختلفة :

• $\nabla \cdot \mathbf {D} =\rho$
• $\nabla \cdot \mathbf {B} =0$
• $\nabla \times \mathbf {E} =0$
• $\nabla \times \mathbf {H} =\mathbf {J}$

الدافع وراء نسبة هذه المعادلات إلى ماكسويل رغم أنه ليس هو من وضعها هو اكتشافه و برهنته على أنها سليمة فقط في حال كان المجال الكهربائي E ساكنا. أي أن المعادلات السابقة هي حالة خاصة و لا تنطبق إلا عندما يكون :

${\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}=0$

قام ماكسويل بافتراض تصحيحات لهذه المعادلات و لم يثبتها في التجربة و قام بتعميمها لتشمل المجالات الكهربية المتغيرة زمنيا مما مهد الطريق لاكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية و معادلتها كما فرض أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية إضافة إلى أهم ما قام به و هو افتراض وجود تيار يسري في العوازل أطلق عليه مسمى تيار الإزاحة.

 المعادلات

مسمى المعادلة	الشكل التفاضلي	الشكل التكاملي
قانون غاوس:	$\nabla \cdot \mathbf {D} =\rho$	$\oint _{S}\mathbf {D} \cdot d\mathbf {A} =\int _{V}\rho dV$
قانون غاوس للمغناطيسية :	$\nabla \cdot \mathbf {B} =0$	$\oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {A} =0$
قانون الحث لفرداي:	$\nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}$	$\oint _{C}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {l} =-\ {d \over dt}\int _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {A}$
قانون أمبير مضافا إلى تصحيح ماكسويل:	$\nabla \times \mathbf {H} =\mathbf {J} +{\frac {\partial \mathbf {D} }{\partial t}}$	$\oint _{C}\mathbf {H} \cdot d\mathbf {l} =\int _{S}\mathbf {J} \cdot d\mathbf {A} +{d \over dt}\int _{S}\mathbf {D} \cdot d\mathbf {A}$

والجدير بالذكر أن المعادلة الأخيرة هى في الأصل تعديل للقانون الأصلى لأمبير و الذى يصف العلاقة بين المجال المغناطيسى و التيارات المنشئة له في صورتها التكاملية و لكن بعد الوضع في الإعتبار تيار الإزاحة---- و قانون أمبير في صورته العامة يوضح أن المجال المغناطيسى يمكن أن ينشأ عن تيار كهربى أو عن مجال كهربى متغير مع الزمن.

 الصورة التكاملية لمعادلات ماكسويل في الفراغ

العلاقة الفيزيائية	الظاهرة الطبيعية(الفيزيائية)
قانون جاوس للكهربية	يعبر هذا القنون عن العلاقة بين فيض المجال الكهربى من سطح مغلق و الشحنة الموجودة داخل السطح المغلق .
قانون جاوس للمغناطيسية	و يعبر هذا القانون عن الحقيقة التجريبية القائمة حتى الآن وهو عدم وجود شحنة مغناطيسية أو أقطاب مغناطيسية منفردة.
قانون فاراداي	يعبر عن العلاقة بين القوة الدافعة الكهربية ق.د.ك النشئة بالحث في مسار مغلق و معدل تغير فيض المجال المغناطيسى خلال أى سطح محدود بالمسار المغلق ، و يبرهن عدم اعتماد فرق الجهد على المسار الذي يسلكه.
قانون أمبير - ماكسويل( Ampere-Maxwell Law)	يعبر عن العلاقة بين المجال المغناطيسي و التيارات المنشئة له( تيار التوصيل الفعلى و تيار الإزاحة