Vad är Maxwells ekvationer?

Maxwells ekvationer har att göra med fyra distinkta ekvationer som handlar om ämnet elektromagnetism. Intressant nog var upphovsmannen till dessa ekvationer inte den person som valde att extrahera dessa fyra ekvationer från en större arbetsgrupp och presentera dem som en distinkt och auktoritativ grupp. Först presenterades av Oliver Heaviside och William Gibbs 1884, och den formella strukturen i Maxwells Equations baseras på James Clerk Maxwells arbete under 1860-talet.

Var och en av de fyra komponenterna i uppsättningen ekvationer är konfigurerade för att adressera fyra olika aspekter av elektromagnetism. Som grupp försöker Maxwells ekvationer att formulera förhållandet som finns mellan den elektriska laddningen, magnetfältet, det elektriska fältet och den elektriska strömmen. Av de fyra ekvationer som ingår i denna grupp, var bara en faktiskt utvecklad av Maxwell själv. De tre andra var föregripande förståelser som ställts av andra i fältet och tolkades av Maxwell i hans verk från 1861 ”On Physical Lines of Force.”

Emellertid, förklaringarna som Maxwell gjorde, tillsammans med det sätt på vilket han förenade grunderna i Ampere's Law, Faradays Law och Gauss's Law visade sig vara tvingande forskning och mottogs allmänt. Med bara några små förändringar för att möjliggöra utvecklingen i studiet av elektromagnetism, extraherade Gibbs och Heaviside dessa fyra element från Maxwells tidigare arbete och kallade kombinationen Maxwells ekvationer.

Det finns också en andra uppsättning av Maxwells-ekvationer som ibland förväxlas med den primära uppsättningen av fyra. Härledd från Maxwells arbete 1865 "En dynamisk teori för det elektromagnetiska fältet", är denna kombination av ekvationer totalt åtta. Inom denna kropp med åtta ekvationer är sex av dem faktiskt konstruerade i ett mönster som innehåller en uppsättning av tre delekvationer. När det gäller att relatera idéerna bakom ekvationerna i varje separat uppsättning, liknar de fyra ekvationsgrupperna mer eller mindre de idéer som finns i den större uppsättningen av åtta mer komplicerade ekvationer.

Oavsett om det hänvisas till antingen uppsättningen av fyra Maxwells ekvationer eller den större och mer omfattande uppsättningen av åtta, fortsätter koncepten i ekvationerna att informera studien om elektromagnetism.