Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » معادلات ماكسويل 4

معادلات ماكسويل 4

1865
  • James Clerk Maxwell
Historical laboratory scene depicting Maxwell's equations in electromagnetism research.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

معادلات ماكسويل هي مجموعة من أربع معادلات مترابطة التفاضلية الجزئية المعادلات التي تُشكّل أساس الكهرومغناطيسية الكلاسيكية. وهي تصف كيفية توليد المجالات الكهربائية والمغناطيسية وتغيرها بفعل بعضها البعض وبالشحنات والتيارات. وتشمل هذه المعادلات قانون جاوس، وقانون جاوس للمغناطيسية، وقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، وقانون أمبير-ماكسويل.

وحّدت معادلات ماكسويل الكهرباء والمغناطيسية والبصريات في نظرية واحدة متماسكة. وهي في صيغتها التفاضلية: (1) قانون جاوس: ∇⋅E = ρ/ε₀، الذي يربط المجال الكهربائي بمصدره، أي كثافة الشحنة الكهربائية. (2) قانون جاوس للمغناطيسية: ∇⋅B = 0، الذي ينص على عدم وجود أقطاب مغناطيسية أحادية. (3) قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي: ∇ × E = -∂B/∂t، والذي يوضح كيف يُنشئ مجال مغناطيسي متغير مع الزمن مجالًا كهربائيًا دائريًا. (4) قانون أمبير-ماكسويل: ∇ × B = μ₀(J + ε₀∂E/∂t)، والذي يصف كيف يُنشئ التيار الكهربائي والمجال الكهربائي المتغير مع الزمن مجالًا مغناطيسيًا.

Maxwell’s most significant and novel contribution was the addition of the ‘displacement current’ term ([latex]\varepsilon_0 \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t}[/latex]) to Ampère’s law. This term was necessary for theoretical consistency, ensuring the conservation of charge. Its profound consequence was the prediction of self-propagating electromagnetic waves. By solving these equations in a vacuum, Maxwell derived a wave equation whose speed was determined by [latex]c = 1/\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}[/latex], which matched the measured speed of light. This demonstrated that light itself is an electromagnetic wave, a revolutionary discovery that transformed physics.

UNESCO Nomenclature: 2205
- الكهرباء والمغناطيسية

يكتب

الإطار النظري

الاضطراب

ثوري

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • قانون كولومب
  • قانون بيو-سافارت
  • قانون فاراداي للاستقراء
  • قانون الدائرة لأمبر
  • قانون جاوس
  • مفهوم خطوط القوة لمايكل فاراداي

التطبيقات

  • البث الإذاعي والتلفزيوني
  • أنظمة الرادار
  • الاتصالات اللاسلكية (واي فاي، شبكة الهاتف المحمول)
  • أفران الميكروويف
  • اتصالات الألياف الضوئية
  • الهندسة الكهربائية وتصميم الدوائر
  • الاتصالات عبر الأقمار الصناعية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: معادلات ماكسويل، الكهرومغناطيسية، الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية، المجال الكهربائي، المجال المغناطيسي، قانون جاوس، قانون فاراداي، قانون أمبير، تيار الإزاحة، الموجات الكهرومغناطيسية.

السياق التاريخي

معادلات ماكسويل 4

1854
1859
1861
1865
1868
1870
1873
1852
1859
1860
1861
1865
1869
1871
1876

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.