Tuesday, August 7, 2012

馬克士威方程組的兩種等價表述 束縛電荷、束縛電流和電極化電流是物質經過極化後產生的現象,採用這種表述會使得在介電質或磁化物質內各種物理計算更加簡易

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%BA%A6%E5%85%8B%E6%96%AF%E9%9F%A6%E6%96%B9%E7%A8%8B%E7%BB%84
這裏展示出馬克士威方程組的兩種等價表述。第一種表述將自由電荷束縛電荷總和為高斯定律所需要的總電荷,又將自由電流束縛電流電極化電流總合為馬克士威-安培定律內的總電流。這種表述採用比較基礎、微觀的觀點。這種表述可以應用於計算在真空裏有限源電荷與源電流所產生的電場與磁場。但是,對於物質內部超多的電子與原子核,實際而言,無法一一納入計算。事實上,經典電磁學也不需要這麼精確的答案。
第二種表述以自由電荷和自由電流為源頭,而不直接計算出現於介電質的束縛電荷和出現於磁化物質的束縛電流和電極化電流所給出的貢獻。由於在一般實際狀況,能夠直接控制的參數是自由電荷和自由電流,而束縛電荷、束縛電流和電極化電流是物質經過極化後產生的現象,採用這種表述會使得在介電質或磁化物質內各種物理計算更加簡易[7]
需要注意的是:麦克斯韦方程组中有B、E两个矢量未知量,共6个未知分量;方程个数是8个(散度是标量,所以两个高斯定律是两个方程;旋度是矢量,法拉第电磁感应定律和安培定律是6个方程;加起来共8个方程。),两者并不相等

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