Itu Persamaan Maxwell diterbitkan oleh ilmuwan ' James Clerk Maxwell 'Pada tahun 1860. Persamaan-persamaan ini menjelaskan bagaimana atom atau elemen bermuatan gaya listrik serta gaya magnet untuk setiap muatan unit. Energi untuk setiap muatan satuan disebut sebagai medan. Elemen bisa jadi tidak bergerak jika tidak bergerak. Persamaan Maxwell menjelaskan bagaimana medan magnet dapat dibentuk arus listrik serta muatan, dan akhirnya, menjelaskan bagaimana medan listrik dapat menghasilkan medan magnet, dll. Persamaan utama memungkinkan Anda menentukan medan listrik yang terbentuk dengan muatan. Persamaan berikutnya memungkinkan Anda untuk menentukan medan magnet, dan dua sisanya akan menjelaskan bagaimana medan mengalir di sekitar suplai mereka. Artikel ini membahas Teori Maxwell atau Hukum Maxwell . Artikel ini membahas gambaran umum tentang Teori elektromagnetik Maxwell .
Apa Persamaan Maxwell?
Itu Persamaan Maxwell dikumpulkan oleh empat persamaan, di mana setiap persamaan menjelaskan satu fakta secara berurutan. Semua persamaan ini tidak ditemukan oleh Maxwell akan tetapi, dia menggabungkan keempat persamaan yang dibuat oleh Faraday, Gauss, dan Ampere. Meskipun Maxwell memasukkan satu bagian informasi ke dalam persamaan keempat yaitu hukum Ampere, itu membuat persamaan tersebut lengkap.
Persamaan Maxwells
- Hukum pertama adalah Hukum Gauss ditujukan untuk medan listrik statis
- Hukum kedua juga Hukum Gauss ditujukan untuk medan magnet statis
- Hukum ketiga adalah Hukum Faraday yang menandakan perubahan medan magnet akan menghasilkan medan listrik.
- Hukum keempat adalah Hukum Ampere Maxwell yang memberitahu perubahan medan listrik akan menghasilkan medan magnet.
Dua persamaan dari 3 & 4 dapat menggambarkan sebuah gelombang elektromagnetik yang bisa menyebar dengan sendirinya. Pengelompokan persamaan ini menyatakan bahwa perubahan medan magnet dapat menghasilkan perubahan medan listrik, dan selanjutnya akan menghasilkan perubahan medan magnet tambahan. Oleh karena itu rangkaian ini berlanjut dan sinyal elektromagnetik siap serta menyebar ke seluruh ruang.
Empat Persamaan Maxwell
Empat persamaan Maxwell menjelaskan dua bidang yang terjadi dari suplai listrik serta arus. Medan-medan itu adalah listrik dan juga magnet, dan bagaimana mereka berubah dalam waktu. Empat persamaan Maxwell meliputi berikut ini.
- Hukum Pertama: Hukum Gauss untuk Listrik
- Hukum Kedua: Hukum Gauss untuk Magnetisme
- Hukum Ketiga: Hukum Induksi Faraday
- Hukum Keempat: Hukum Ampere
Empat persamaan Maxwell di atas adalah Gauss untuk listrik, Gauss untuk magnetisme, hukum Faraday untuk induksi. Hukum Ampere ditulis dengan berbagai cara seperti Persamaan Maxwell dalam bentuk integral , dan Persamaan Maxwell dalam bentuk diferensial yang dibahas di bawah ini.
Simbol Persamaan Maxwell
Simbol yang digunakan dalam persamaan Maxwell meliputi berikut ini
- AKU S menunjukkan medan listrik
- M menunjukkan medan magnet
- D menunjukkan perpindahan listrik
- H. menunjukkan kekuatan medan magnet
- P. menunjukkan kepadatan muatan
- saya menunjukkan arus listrik
- ε0 menunjukkan permitivitas
- J menunjukkan kepadatan arus
- μ0 menunjukkan permeabilitas
- c menunjukkan kecepatan cahaya
- M menunjukkan Magnetisasi
- P. menunjukkan Polarisasi
Hukum Pertama: Hukum Gauss untuk Listrik
Itu Hukum Maxwell pertama adalah hukum Gauss yang digunakan untuk listrik . Hukum Gauss mendefinisikan bahwa fluks listrik dari permukaan tertutup mana pun akan proporsional terhadap seluruh muatan yang tertutup di permukaan.
Bentuk integral hukum Gauss menemukan aplikasi selama perhitungan medan listrik di wilayah benda bermuatan. Dengan menerapkan hukum ini pada muatan titik di medan listrik, seseorang dapat menunjukkan bahwa itu dapat diandalkan dengan hukum Coulomb.
Meskipun daerah primer medan listrik memberikan ukuran muatan bersih yang disertakan, deviasi medan listrik menawarkan ukuran kekompakan sumber, dan juga mencakup implikasi yang digunakan untuk perlindungan muatan.
Hukum Kedua: Hukum Gauss untuk Magnetisme
Itu Hukum Maxwell kedua adalah hukum Gauss yang digunakan untuk magnet. Hukum Gauss menyatakan bahwa deviasi medan magnet sama dengan nol. Hukum ini berlaku untuk fluks magnet melalui permukaan tertutup. Dalam hal ini, vektor area menunjukkan dari permukaan.
Medan magnet karena material akan dihasilkan melalui pola yang dinamakan dipol. Kutub-kutub ini paling baik ditandai dengan loop arus tetapi serupa dengan muatan magnet positif dan negatif yang tidak terlihat memantul bersama. Dalam kondisi garis medan, hukum ini menyatakan bahwa garis medan magnet tidak mulai atau selesai tetapi membuat loop jika tidak meluas hingga tak terbatas & mundur. Dengan kata lain, setiap garis medan magnet yang melewati level tertentu harus keluar dari volume tersebut di suatu tempat.
Hukum ini dapat ditulis dalam dua bentuk yaitu bentuk integral dan bentuk diferensial. Kedua bentuk ini sama karena teorema divergensi.
Hukum Ketiga: Hukum Induksi Faraday
Itu Hukum Maxwell ketiga adalah hukum Faraday yang digunakan untuk induksi. Hukum Faraday menyatakan bahwa waktu yang berubah medan magnet akan menciptakan medan listrik. Dalam bentuk integral, ini mendefinisikan bahwa upaya untuk setiap muatan satuan diperlukan untuk memindahkan muatan di wilayah loop tertutup yang sama dengan laju pengurangan fluks magnet selama permukaan tertutup.
Mirip dengan medan magnet, medan listrik yang diinduksi secara energetik mencakup garis medan tertutup, jika tidak ditempatkan pada medan listrik statis. Fitur induksi elektromagnetik ini adalah prinsip kerja di balik beberapa generator listrik : Misalnya, magnet dengan batang yang berputar menciptakan perubahan medan magnet, yang pada gilirannya menghasilkan medan listrik di dekat kabel.
Hukum Keempat: Hukum Ampere
Itu hukum keempat Maxwell adalah hukum Ampere . Hukum Ampere menyatakan bahwa pembangkitan medan magnet dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan arus listrik maupun dengan perubahan medan listrik. Dalam tipe integral, medan magnet yang diinduksi di wilayah loop tertutup mana pun akan proporsional terhadap arus listrik dan arus perpindahan di seluruh permukaan tertutup.
Hukum ampere Maxwell akan membuat himpunan persamaan dapat diandalkan secara akurat untuk bidang non-statis tanpa mengubah hukum Ampere serta Gauss untuk bidang tetap. Namun akibatnya, perubahan medan magnet diharapkan akan menimbulkan medan listrik. Dengan demikian, persamaan matematis ini akan memungkinkan gelombang elektromagnetik mandiri untuk bergerak melalui ruang kosong. Kecepatan gelombang elektromagnetik dapat diukur dan yang dapat diharapkan dari arus serta eksperimen muatan sesuai dengan kecepatan cahaya, dan ini adalah salah satu jenis radiasi elektromagnetik.
∇ x B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t
Jadi, ini semua tentang Persamaan Maxwell . Dari persamaan di atas, akhirnya kita dapat menyimpulkan bahwa persamaan-persamaan ini mencakup empat hukum yang terkait dengan medan listrik (E) dan medan magnet (B) yang dibahas di atas. Persamaan Maxwell dapat ditulis dalam bentuk integral ekuivalen maupun diferensial. Ini pertanyaan untuk Anda, apa aplikasi dari Persamaan Maxwell?
