Formule - Le equazioni di Maxwell

Tutte le formule delle Onde magnetiche sulle equazioni di Maxwell.

Appunti

I fenomeni elettrici e magnetici sono sintetizzati nelle quattro equazioni di Maxwell dell’elettromagnetismo.

In questa lezione sulle onde elettromagnetiche trovi:

  • il teorema di Gauss per il campo elettrico
  • il teorema di Gauss per il campo magnetico
  • la legge di Faraday-Neumann
  • la legge di Ampere-Maxwell

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Legge di Ampere-Maxwell

$$C(\vec B)=\mu_0 (i+\epsilon_0 \frac{d\Phi(\vec E)}{dt})$$
La circuitazione del campo magnetico lungo un percorso chiuso è uguale alla corrente che attraversa la superficie delimitata dalle linee del percorso, moltiplicata per la permeabilità magnetica del vuoto a cui va sommata la corrente di spostamento definita dalla variazione del flusso del campo elettrico attraverso la superficie delimitata dalla linea chiusa moltiplicata per la costante dielettrica del vuoto e la permeabilità magnetica del vuoto.

Per la simmetria tra campo elettrico e campo magnetico nelle equazioni di Maxwell, un campo elettrico variabile genera un campo magnetico variabile, il quale genera un altro campo elettrico variabile, e così via. Si genera così una perturbazione elettromagnetica che si propaga nello spazio sotto forma di onda elettromagnetica.
Le equazioni di Maxwell riscritte in forma differenziale e risolte per i campi £$\vec E$£ e £$\vec B$£ hanno come soluzioni funzioni sinusoidali del campo elettromagnetico che si propaga nello spazio sotto forma di onde elettromagnetiche.

Legge di Faraday-Neumann

$$C(\vec E)= -\frac{d\Phi(\vec B)}{dt}$$
La circuitazione del campo elettrico lungo un qualsiasi percorso chiuso è uguale alla variazione del flusso del campo elettromagnetico, attraverso la superficie delimitata dalle linee chiuse del percorso, nel tempo. Da ciò segue che il campo elettrico indotto non è conservativo.

Teorema di Gauss per il campo elettrico

$$\Phi_{\vec s_c}(\vec E)=\frac{\sum_i Q_i}{\epsilon_0}$$
Il flusso del campo elettrico attraverso una qualsiasi superficie chiusa è uguale alla carica totale presente all'interno della superficie fratto la costante dielettrica del vuoto. Ciò descrive la caratteristica peculiare del campo elettrico di avere le linee di campo aperte.

Teorema di Gauss per il campo magnetico

$$\Phi_{\vec s_c}(\vec B)=0$$
Il flusso del campo magnetico attraverso una qualsiasi superficie chiusa è uguale a zero. Ciò descrive la caratteristica peculiare del campo magnetico di avere le linee di campo chiuse.