nafise sadeghi
12th November 2008, 09:37 PM
معادلههای ماکسول، معادلههایی هستند که چگونگی ايجاد شدن میدانهای الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D9%86_%D8%A7%D9%84%DA%A9% D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) و مغناطیسی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D9%86_%D9%85%D8%BA%D9%86% D8%A7%D8%B7%DB%8C%D8%B3%DB%8C) را توسط بارها (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D8%A7%D8%B1_%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1% DB%8C%DA%A9%DB%8C) و جریانات الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%B1%DB%8C%D8%A7%D9%86_%D8%A7%D9%84%DA%A9% D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) و نیز پیدایش یکی از این میدانها توسط تغییر میدان دیگر را توصیف میکنند. این معادلهها مبانی الکترومغناطیس (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%85%D8%BA%D 9%86%D8%A7%D8%B7%DB%8C%D8%B3) (کلاسیک) و مهندسی برق (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%87%D9%86%D8%AF%D8%B3%DB%8C_%D8%A8%D8%B1% D9%82) به شمار میروند که اولین بار توسط فیزیکدان اسکاتلندی جیمز کلرک ماکسول (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%DB%8C%D9%85%D8%B2_%DA%A9%D9%84%D8%B1%DA%A9_ %D9%85%D8%A7%DA%A9%D8%B3%D9%88%D9%84) فرمولبندی شدهاند. انواع فرمولبندی برای این معادله ها میتوان ارائه داد.خود ماکسول این معادلات را در قالب ۸ معادله فرمولبندی کرده بود ولی در حالت ۳ بعدی مشهورترین فرمول بندی فرمولبندی هویساید این معادلات است که دو فرم دیفرانسیلی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D9%87_%D8%AF%DB%8C% D9%81%D8%B1%D8%A7%D9%86%D8%B3%DB%8C%D9%84) و انتگرالی دارد.
فرم هویساید این معادلهها عبارت هستند از:
نام معادلهمعادلهٔ دیفرانسیلیمعادلهٔ انتگرالیقانون گاوس (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%DA%AF%D8%A7%D9%88% D8%B3):http://upload.wikimedia.org/math/e/b/8/eb8e03b942c5f551d3e4b2c3f1d522a4.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/f/5/5/f55d633cebc6b163a04cbe67b23cb479.pngغیر موجودیت تکقطبی مغناطیسی
(قانون گاوس در مغناطیس):http://upload.wikimedia.org/math/5/7/6/57619c6a86c79e56ac806faf21502c90.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/7/c/5/7c580308a98589fe8c9caf8807518a9d.pngقانون القای فارادی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%D8 %A7%D9%84%D9%82%D8%A7%DB%8C_%D9%81%D8%A7%D8%B1%D8% A7%D8%AF%DB%8C&action=edit&redlink=1):http://upload.wikimedia.org/math/9/c/a/9cab6787646062d6e658cd1e83ad468f.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/e/8/b/e8ba21f67031ad550ccba945b15cfc4e.pngقانون آمپر (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%D8%A2%D9%85%D9%BE% D8%B1) به علاوه مکمل ماکسول:http://upload.wikimedia.org/math/c/8/2/c8254b55c09edb6e6c394547b060efdf.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/d/8/8/d8800d6e8dda7092a585bb86ac62c4fe.png
در اینجا ρ چگالی بار الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C_%D8%A8%D8%A7%D8%B1_ %D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) http://upload.wikimedia.org/math/b/4/b/b4b2b367a342835efcbb9067e4c36354.png چگالی جریان الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C_%D8%AC%D8%B1%DB%8C% D8%A7%D9%86_%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D A%A9%DB%8C)، http://upload.wikimedia.org/math/0/b/e/0be55c5ac55fbedfbbf2cc0503eb2a20.png میدان الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D9%86_%D8%A7%D9%84%DA%A9% D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C)، http://upload.wikimedia.org/math/a/b/7/ab7a99c6a010786c60d1ce4a2f85bc25.png میدان مغناطیسی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D9%86_%D9%85%D8%BA%D9%86% D8%A7%D8%B7%DB%8C%D8%B3%DB%8C) و http://upload.wikimedia.org/math/5/6/5/5658fc1690095da97c49cdded3a297c9.png و http://upload.wikimedia.org/math/6/c/b/6cb7af77a252859c265830a19c46cf5f.png میدانهایی هستند که توسط چگالی قطبیت الکتریکی و مغناطیسی (به ترتیب http://upload.wikimedia.org/math/9/8/9/989a6e804d84d2fdc5a92bcf9b74f020.png و http://upload.wikimedia.org/math/e/d/4/ed453d7dfcbd94d16050e57e602a5f66.png) در ماده تعریف میشوند. در صورتی که مادهً ما خطی باشد، داریم:
http://upload.wikimedia.org/math/c/c/3/cc3926d0d2b6571301f86083cf3e09b0.png http://upload.wikimedia.org/math/c/0/4/c04e3a8bc4b280d41a6cf09bfae42b8e.png و برای این دو میدان به دست میآوریم:
http://upload.wikimedia.org/math/7/0/3/703aa4c52108239c6b5df485b6ad2a1d.png http://upload.wikimedia.org/math/a/7/5/a756e7718049f7684baacf71bd62f7d4.png
[ویرایش (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D8% A7%D8%AA_%D9%85%D8%A7%DA%A9%D8%B3%D9%88%D9%84&action=edit§ion=1)] فرم تانسوری
فرم تانسوری چهاربعدی این معادلات این گونه است:
http://upload.wikimedia.org/math/f/e/b/feb0d74b51578fd3bea547c57ee3dce9.png
http://upload.wikimedia.org/math/e/e/2/ee25e3a5bed7eaea5c5afa63b023e139.png
معادله دوم به اتحاد بیانکی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D8%AA%D8%AD%D8%A7%D8%AF_%D8 %A8%DB%8C%D8%A7%D9%86%DA%A9%DB%8C&action=edit&redlink=1) مشهور است
فرم هویساید این معادلهها عبارت هستند از:
نام معادلهمعادلهٔ دیفرانسیلیمعادلهٔ انتگرالیقانون گاوس (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%DA%AF%D8%A7%D9%88% D8%B3):http://upload.wikimedia.org/math/e/b/8/eb8e03b942c5f551d3e4b2c3f1d522a4.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/f/5/5/f55d633cebc6b163a04cbe67b23cb479.pngغیر موجودیت تکقطبی مغناطیسی
(قانون گاوس در مغناطیس):http://upload.wikimedia.org/math/5/7/6/57619c6a86c79e56ac806faf21502c90.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/7/c/5/7c580308a98589fe8c9caf8807518a9d.pngقانون القای فارادی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%D8 %A7%D9%84%D9%82%D8%A7%DB%8C_%D9%81%D8%A7%D8%B1%D8% A7%D8%AF%DB%8C&action=edit&redlink=1):http://upload.wikimedia.org/math/9/c/a/9cab6787646062d6e658cd1e83ad468f.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/e/8/b/e8ba21f67031ad550ccba945b15cfc4e.pngقانون آمپر (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%D8%A2%D9%85%D9%BE% D8%B1) به علاوه مکمل ماکسول:http://upload.wikimedia.org/math/c/8/2/c8254b55c09edb6e6c394547b060efdf.pnghttp://upload.wikimedia.org/math/d/8/8/d8800d6e8dda7092a585bb86ac62c4fe.png
در اینجا ρ چگالی بار الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C_%D8%A8%D8%A7%D8%B1_ %D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) http://upload.wikimedia.org/math/b/4/b/b4b2b367a342835efcbb9067e4c36354.png چگالی جریان الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%86%DA%AF%D8%A7%D9%84%DB%8C_%D8%AC%D8%B1%DB%8C% D8%A7%D9%86_%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D A%A9%DB%8C)، http://upload.wikimedia.org/math/0/b/e/0be55c5ac55fbedfbbf2cc0503eb2a20.png میدان الکتریکی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D9%86_%D8%A7%D9%84%DA%A9% D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C)، http://upload.wikimedia.org/math/a/b/7/ab7a99c6a010786c60d1ce4a2f85bc25.png میدان مغناطیسی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%DB%8C%D8%AF%D8%A7%D9%86_%D9%85%D8%BA%D9%86% D8%A7%D8%B7%DB%8C%D8%B3%DB%8C) و http://upload.wikimedia.org/math/5/6/5/5658fc1690095da97c49cdded3a297c9.png و http://upload.wikimedia.org/math/6/c/b/6cb7af77a252859c265830a19c46cf5f.png میدانهایی هستند که توسط چگالی قطبیت الکتریکی و مغناطیسی (به ترتیب http://upload.wikimedia.org/math/9/8/9/989a6e804d84d2fdc5a92bcf9b74f020.png و http://upload.wikimedia.org/math/e/d/4/ed453d7dfcbd94d16050e57e602a5f66.png) در ماده تعریف میشوند. در صورتی که مادهً ما خطی باشد، داریم:
http://upload.wikimedia.org/math/c/c/3/cc3926d0d2b6571301f86083cf3e09b0.png http://upload.wikimedia.org/math/c/0/4/c04e3a8bc4b280d41a6cf09bfae42b8e.png و برای این دو میدان به دست میآوریم:
http://upload.wikimedia.org/math/7/0/3/703aa4c52108239c6b5df485b6ad2a1d.png http://upload.wikimedia.org/math/a/7/5/a756e7718049f7684baacf71bd62f7d4.png
[ویرایش (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D8% A7%D8%AA_%D9%85%D8%A7%DA%A9%D8%B3%D9%88%D9%84&action=edit§ion=1)] فرم تانسوری
فرم تانسوری چهاربعدی این معادلات این گونه است:
http://upload.wikimedia.org/math/f/e/b/feb0d74b51578fd3bea547c57ee3dce9.png
http://upload.wikimedia.org/math/e/e/2/ee25e3a5bed7eaea5c5afa63b023e139.png
معادله دوم به اتحاد بیانکی (http://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D8%AA%D8%AD%D8%A7%D8%AF_%D8 %A8%DB%8C%D8%A7%D9%86%DA%A9%DB%8C&action=edit&redlink=1) مشهور است