Persamaan Maxwell: Hukum Gauss, Hukum Faraday, dan Hukum Ampere
Persamaan Maxwell diterbitkan oleh ilmuwan “James Clerk Maxwell” di tahun 1860. Persamaan ini menceritakan bagaimana atom atau elemen dikenakan memberikan kekuatan listrik serta gaya magnet untuk setiap satuan muatan. Energi untuk setiap satuan muatan disebut sebagai medan.
Persamaan Maxwell menjelaskan bagaimana medan magnet dapat dibentuk oleh arus listrik serta muatan, dan akhirnya, mereka menjelaskan bagaimana medan listrik dapat menghasilkan medan magnet, dll.
Persamaan utama memungkinkan Anda untuk 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 persediaan mereka.
Artikel ini membahas teori persamaan Maxwell atau hukum Maxwell. Artikel ini membahas tinjauan umum teori elektromagnetik Maxwell.
Bentuk integral hukum Gauss menemukan aplikasi selama perhitungan medan listrik di wilayah objek bermuatan. Dengan menerapkan hukum ini pada muatan titik di medan listrik, orang dapat menunjukkan bahwa itu dapat diandalkan dengan hukum Coulomb.
Meskipun wilayah utama medan listrik menyediakan ukuran muatan bersih yang dimasukkan, penyimpangan medan listrik menawarkan ukuran kekompakan sumber, dan juga mencakup implikasi yang digunakan untuk perlindungan muatan.
Medan magnet karena material akan dihasilkan melalui pola yang dinamai dipole (kutub). Kutub-kutub ini paling baik ditandai dengan lilitan arus, namun serupa dengan muatan magnet positif dan negatif yang tak terlihat memantul bersama.
Dalam kondisi garis-garis medan, hukum ini menyatakan bahwa garis-garis medan magnet tidak memulai atau menyelesaikan tetapi membuat loop jika tidak meluas hingga tak terhingga & 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 juga bentuk diferensial. Kedua bentuk ini sama karena teorema divergensi.
Serupa dengan medan magnet, medan listrik yang diinduksi oleh energi mencakup garis medan tertutup, jika tidak ditempatkan oleh medan listrik statis. Fitur induksi elektromagnetik ini adalah prinsip kerja di belakang beberapa generator listrik : misalnya, magnet dengan batang yang berputar menciptakan perubahan medan magnet, yang pada gilirannya menghasilkan medan listrik dalam kabel dekat.
Hukum ampere Maxwell akan membuat himpunan persamaan secara akurat dapat diandalkan untuk bidang non-statis tanpa mengubah hukum Ampere serta Gauss untuk bidang tetap. Tetapi sebagai hasilnya, diharapkan bahwa perubahan medan magnet akan menyebabkan medan listrik.
Dengan demikian, persamaan matematika ini akan memungkinkan gelombang elektromagnetik mandiri untuk bergerak melalui ruang kosong. Kecepatan gelombang elektromagnetik dapat diukur dan itu bisa diharapkan dari arus serta muatan percobaan sesuai dengan kecepatan cahaya, dan ini adalah salah satu jenis radiasi elektromagnetik.
Jadi, ini semua tentang persamaan Maxwell. Dari persamaan di atas, akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahwa persamaan ini mencakup 4 hukum yang terkait dengan medan listrik (E) serta medan magnet (B) yang dibahas di atas. Persamaan Maxwell dapat ditulis dalam bentuk integral setara maupun diferensial.
Persamaan Maxwell menjelaskan bagaimana medan magnet dapat dibentuk oleh arus listrik serta muatan, dan akhirnya, mereka menjelaskan bagaimana medan listrik dapat menghasilkan medan magnet, dll.
Persamaan utama memungkinkan Anda untuk 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 persediaan mereka.
Artikel ini membahas teori persamaan Maxwell atau hukum Maxwell. Artikel ini membahas tinjauan umum teori elektromagnetik Maxwell.
Apa itu Persamaan Maxwell?
Persamaan Maxwell adalah kumpulan dari empat persamaan, di mana setiap persamaan menjelaskan satu fakta Sejalan. Semua persamaan ini tidak ditemukan oleh Maxwell; Namun, ia menggabungkan empat persamaan yang dibuat oleh Faraday, Gauss, dan Ampere. Meskipun Maxwell memasukkan satu bagian informasi ke dalam persamaan keempat yaitu hukum Ampere, yang membuat persamaan itu lengkap.- Hukum pertama adalah hukum Gauss yang ditujukan untuk medan listrik statis
- Hukum kedua juga hukum Gauss yang ditujukan untuk medan magnet statis
- Hukum ketiga adalah hukum Faraday yang memberi tahu perubahan medan magnet akan menghasilkan medan listrik.
- Hukum keempat adalah hukum Ampere Maxwell yang memberi tahu perubahan medan listrik akan menghasilkan medan magnet.
Persamaan Maxwell 1 2 3 4
4 persamaan Maxwell menjelaskan dua bidang yang terjadi dari supply listrik dan juga arus. Medannya adalah Listrik dan juga Magnetik, dan bagaimana mereka bervariasi dalam waktu. 4 hukum persamaan Maxwell meliputi yang berikut ini.- Hukum Pertama: Hukum Gauss untuk Listrik
- Hukum Kedua: Hukum Gauss untuk Magnetisme
- Hukum Ketiga: Hukum Induksi Faraday
- Hukum Keempat: Hukum Ampere
Simbol Persamaan Maxwell
Simbol yang digunakan dalam persamaan Maxwell meliputi yang berikut ini- E menunjukkan medan listrik
- M menunjukkan medan magnetik
- D menunjukkan perpindahan listrik
- H menunjukkan kekuatan medan magnet
- Ρ menunjukkan kepadatan muatan
- I 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
Hukum Maxwell pertama adalah hukum Gauss yang digunakan untuk listrik. Hukum Gauss mendefinisikan bahwa fluks listrik dari permukaan yang tertutup akan sebanding dengan seluruh muatan yang tertutup di permukaan.Bentuk integral hukum Gauss menemukan aplikasi selama perhitungan medan listrik di wilayah objek bermuatan. Dengan menerapkan hukum ini pada muatan titik di medan listrik, orang dapat menunjukkan bahwa itu dapat diandalkan dengan hukum Coulomb.
Meskipun wilayah utama medan listrik menyediakan ukuran muatan bersih yang dimasukkan, penyimpangan medan listrik menawarkan ukuran kekompakan sumber, dan juga mencakup implikasi yang digunakan untuk perlindungan muatan.
Hukum Kedua: Hukum Gauss untuk Magnetisme
Hukum Maxwell kedua adalah hukum Gauss yang digunakan untuk magnetisme. Hukum Gauss menyatakan bahwa derifasi 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 dinamai dipole (kutub). Kutub-kutub ini paling baik ditandai dengan lilitan arus, namun serupa dengan muatan magnet positif dan negatif yang tak terlihat memantul bersama.
Dalam kondisi garis-garis medan, hukum ini menyatakan bahwa garis-garis medan magnet tidak memulai atau menyelesaikan tetapi membuat loop jika tidak meluas hingga tak terhingga & 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 juga bentuk diferensial. Kedua bentuk ini sama karena teorema divergensi.
Hukum Ketiga: Hukum Induksi Faraday
Hukum Maxwell ketiga adalah hukum Faraday yang digunakan untuk induksi. Hukum Faraday menyatakan bahwa bagaimana waktu mengubah medan magnet akan menciptakan medan listrik. Dalam bentuk integral, ini mendefinisikan bahwa upaya untuk setiap muatan unit diperlukan untuk memindahkan muatan di daerah loop tertutup yang sama dengan tingkat pengurangan fluks magnet selama permukaan tertutup.Serupa dengan medan magnet, medan listrik yang diinduksi oleh energi mencakup garis medan tertutup, jika tidak ditempatkan oleh medan listrik statis. Fitur induksi elektromagnetik ini adalah prinsip kerja di belakang beberapa generator listrik : misalnya, magnet dengan batang yang berputar menciptakan perubahan medan magnet, yang pada gilirannya menghasilkan medan listrik dalam kabel dekat.
Hukum Keempat: Hukum Ampere
Hukum keempat Maxwell adalah hukum Ampere. Hukum Ampere menyatakan bahwa pembangkitan medan magnet dapat dilakukan dalam dua metode yaitu dengan arus listrik serta dengan mengubah medan listrik. Dalam tipe integral, medan magnet terinduksi di wilayah loop tertutup akan sebanding dengan arus listrik dan arus perpindahan di seluruh permukaan tertutup.Hukum ampere Maxwell akan membuat himpunan persamaan secara akurat dapat diandalkan untuk bidang non-statis tanpa mengubah hukum Ampere serta Gauss untuk bidang tetap. Tetapi sebagai hasilnya, diharapkan bahwa perubahan medan magnet akan menyebabkan medan listrik.
Dengan demikian, persamaan matematika ini akan memungkinkan gelombang elektromagnetik mandiri untuk bergerak melalui ruang kosong. Kecepatan gelombang elektromagnetik dapat diukur dan itu bisa diharapkan dari arus serta muatan percobaan sesuai dengan kecepatan cahaya, dan ini adalah salah satu jenis radiasi elektromagnetik.
∇ x B = J / ε0c2 + 1 / c2 ∂E / ∂t