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麦克斯韦创立的电磁理论究竟讲了什么 电磁感应定律

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电磁感应定律(麦克斯韦电磁理论到底说了什么)
经典力学、电磁理论、热力学和统计力学构成了经典物理体系 。那么电磁理论是怎么说的？让我们一起来了解一下 。
1831年，这是人类历史上应该永远铭记的一刻 。法拉第在这一年发现了电磁感应理论，标志着一场重大工业和技术革命的到来 。人类正从蒸汽时代走向电气化时代，历史似乎已经注定 。这一年，又一个正式带领大家进入电气化时代的人诞生了！他的名字叫麦克斯韦 。
在大学里，麦克斯韦潜心学习了法拉第关于电磁学的新理论和思想后，坚信法拉第的新理论中包含真理 。于是他抱着为法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心用清晰准确的数学形式表达法拉第的天才思想 。
经过十几年的研究 ， 麦克斯韦将电磁场理论从介质扩展到空，甚至假设空之间存在一个动态的以太(科学家认为以太是传输光的介质，重力甚至电和磁都在以太中传输，从而发展了“光以太”假说) 。它有一定的密度，能量和动量:它的动能 。1865年，他提出了20个变量的20个方程，即著名的麦克斯韦方程组 。他在1873年试图用四元数来表达，但是失败了！
四元数
1873年，麦克斯韦成功地将他十年的研究成果汇编成一本书 ， 出版了著名的科学著作《电磁理论》 。对电磁场理论进行了系统、全面、完善的阐述 。这个理论已经成为经典物理学的重要支柱之一 。他还预言了电磁波的存在，正式开启了现代无线通信的大门 。
电磁波
麦克斯韦统一了电、磁、光的电磁场理论，是19世纪物理学发展的最辉煌的成就，也是科学史上最伟大的综合体之一 。可以说，没有电磁学，就没有现代电工学，就没有现代文明 。
【麦克斯韦创立的电磁理论究竟讲了什么 电磁感应定律】然而在当时，麦克斯韦的理论并没有得到认可 。就像亚里士多德的著作被奉为圣书一样，18、19世纪的科学家也把牛顿奉为神 。
为了推广自己的电磁理论，麦克斯韦最终积劳成疾，于1879年去世，所以直到去世，他也没有把自己的麦克斯韦方程组完美地表达出来 。
1884年，奥利弗·亥维赛和Josiah Gibbs以矢量分析的形式重新表述，我们现在看到的麦克斯韦方程组就这样诞生了！
奥利弗·亥维赛也是一个传奇 。因为他患有猩红热，耳朵听不清楚，但他是自学的 。他把麦克斯韦的努力从四元数变为向量，把原来的20个方程简化为4个微分方程 。
吉布斯奠定了化学热力学的基础 。他创立了矢量分析并将其引入数学物理 ， 甚至将麦克斯韦方程组引入物理光学的研究 。这两个人合理地构造了我们现在看到的麦克斯韦表达式！
麦克斯韦一般有积分形式和微分形式，其中H是磁场强度，D是电通量密度，E是电场强度，B是磁通密度 。j是电流密度，ρ是电荷密度 。当采用其他单位时，方程中的某些项会有一个常数因子，如光速C等 。
积分形式的麦克斯韦方程组是描述一定体积或面积内电磁场的数学模型，其中第一个公式是由安培环路定律推广而来的全电流定律，第二个公式是法拉第电磁感应定律的表达式，第三个公式是磁通连续原理，最后一个公式是高斯定律的表达式 。
麦克斯韦方程组的积分形式不仅描述了电场和磁场的性质，还描述了改变磁场激发电场的规律，还描述了传导电流和改变电场激发磁场的规律 。
反映了空之间某一区域内电磁场量(D，E，B ， H)与场源(电荷Q，电流I)的关系 。在电磁场的实际应用中，经常需要知道空之间逐点电磁场量、电荷、电流的关系 。微分形式是麦克斯韦方程组的积分形式在数学形式上的变换！
麦克斯韦方程组准确地描述了电磁场及其相互作用的特征 。就这样，他把混沌现象总结成了统一完整的理论 。
但由于当时的历史条件，人们只能从牛顿经典的数学和力学框架中去理解电磁场理论，这也是当时人们不知道麦克斯韦电磁理论的原因 。
直到赫兹经过反复实验发明了一种电波环，并用这种电波环做了一系列实验 。终于，在1888年，他发现了人们怀疑并期待已久的电磁波 。
赫兹的实验发表后，在全世界科学界引起了轰动 。法拉第开创、麦克斯韦总结的电磁理论在这一点上取得了决定性的胜利 。
赫兹实验装置
一个世纪以来，麦克斯韦方程组在理论和应用科学中得到了广泛的应用 。可以说麦克斯韦方程组推开了现代文明的大门 。
虽然麦克斯韦方程组构成了电磁理论的基石，但它与牛顿的经典力学相矛盾 。麦克斯韦电动力学的一个结果是光速在不同的惯性系中是恒定的，这与经典力学的伽利略变换相矛盾 。

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