맥스웰 방정식의 간단한 해석

맥스웰의 방정식은 다음과 같다.

 

 

첫번째 방정식

- 정해진 공간에서 들어오는 전기장과 나가는 전기장의 크기의 합은 그 공간 안에 있는 전하량에 비례한다.

- 내부에 전하가 없다면 들어오는 전기장과 나가는 전기장의 크기의 합은 0 이다.

- 내부에 전하가 있다면 들어오는 전기장과 나가는 전기장의 크기의 합은 내부 전하의 크기에 비례한다.

 

두번째 방정식

- 정해진 공간에서 들어오는 자기장과 나가는 자기장의 크기는 같다.

- 그 공간 안에 자석이 있던 없던 상관없다.

 

세번째 방정식

- 전기장 E는 자기장 B의 변화율에 비례한다.

- 패러데이 법칙

 

네번째 방정식

- 자기장 B는 전류와 전기장 E의 변화율의 합에 비례한다.

- 앙페르-맥스웰 법칙

 

세번째와 네번째 방정식은 전기장 E와 자기장 B의 상호관계를 나타내는 식으로, 미지수 2개에 식이 2개인 연립 방정식으로 볼 수 있고 두 식을 합칠 수 있다. 이 두 식을 합치면 전자기파 방정식을 얻을 수 있다. 자기장의 변화가 전기장의 변화를 유발하고, 그 전기장의 변화는 다시 자기장의 변화를 유발하면서 전자기파가 생긴다.

 

맥스웰 방정식의 E와 B는 벡터 필드로 나타내는 벡터량이다. 그래서, 벡터 필드에 대해 이해를 해야지만 맥스웰 방정식을 쉽게 이해할 수 있다. (벡터 필드와 벡터는 다르다.)

 

☞ Gradient

☞ Divergence

☞ Curl

 

☞ 전자기파 방정식