マクスウェルの方程式とは何ですか？

マクスウェルの方程式は、電磁気学の主題を扱う4つの異なる方程式に関係しています。 興味深いことに、これらの方程式の創始者は、これらの4つの方程式をより大きな作品から抽出し、明確で信頼できるグループとして提示することを選択した人物ではありませんでした。 1884年にオリバー・ヘヴィサイドとウィリアム・ギブスによって最初に発表されたマックスウェルの方程式の正式な構造は、1860年代のジェームズ・クラーク・マックスウェルの研究に基づいています。

方程式のセットの4つのコンポーネントのそれぞれは、電磁気学の4つの異なる側面に対処するように構成されています。 グループとして、マクスウェルの方程式は、電荷、磁場、電場、および電流の間に存在する関係を明確にしようとしています。 このグループの一部である4つの方程式のうち、実際に1つだけがマックスウェル自身によって開発されました。 他の3つは、この分野の他の人によって確立された既存の理解であり、1861年の「物理的な力線について」でマックスウェルによって解釈されました。

しかし、マクスウェルが行った説明は、アンペールの法則、ファラデーの法則、およびガウスの法則の基礎を結びつける方法とともに、説得力のある研究であることが証明され、広く受け入れられました。 電磁気学の研究の発展を可能にするわずかな変更のみで、ギブスとヘビサイドはマクスウェルの以前の研究からこれらの4つの要素を抽出し、マクスウェルの方程式の組み合わせと名付けました。

4番目のプライマリセットと混同されることもある2番目のマクスウェル方程式のセットもあります。 Maxwellの1865年の研究「電磁場の動的理論」から派生したこの方程式の組み合わせは、合計8つです。 この8つの方程式の本体内で、実際には6つの方程式が3つの部分方程式のセットを含むパターンで構築されています。 各別個のセットに含まれる方程式の背後にあるアイデアを関連付けるという点では、4つの方程式グループは、8つのより複雑な方程式のより大きなセットにあるアイデアとほぼ同じです。

4つのMaxwellの方程式のセットを参照する場合も、8つのより大きく包括的なセットを参照する場合も、方程式に含まれる概念は引き続き電磁気学の研究に情報を提供します。