マクスウェルの方程式

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1864年に、スコットランド生まれのマクスウェルが、電磁気学の基礎方程式となるマクスウェル方程式を発表しました。
空間内の各点において、電界を

，誘電率をεとして電束密度を

，磁界を

，透磁率をμとして磁束密度を

，電荷密度をρ，電流密度を

として、

　･･･①　(誘電体がある場合のガウスの法則を参照)

　･･･②　(ベクトル・ポテンシャルを参照)

　･･･③　(電束電流を参照)

　･･･④　(電磁誘導の法則の導出と微分形を参照)

が成り立つ。
①は、空間に存在する電荷から電束(電気力線)が伸びること(ガウスの法則)を意味しています。
②は、磁力線の源となる単一磁荷が存在しないことを意味します。磁荷は必ずS極、N極のペアの形で存在します。
③は、電流が流れるとその周囲に磁界が発生すること(アンペールの法則)を意味します。さらに、電束の変化という形で、真空にも電流と同等の物理現象が存在することを意味します。
④は、磁界の変化によって起電力が生ずること(電磁誘導の法則)を意味します。

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