Електромагнитно поле

От закона на Фарадей за магнитната индукция следва, че всяко изменение на потока на магнитната индукция през повърхнината, ограничена от затворен проводников контур води до възникване на ток (индукционен) в проводника, т.е. до възникване на ЕДН в проводника. Какъв е характерът на силите, които водят до възникването на индукционния ток ? През 60-те години на 19-ти век британският физик Максуел обобщава откритите опитно закономерности за електричните и магнитните явления и изказва хипотезата, че всяко променливо магнитно поле възбужда в околното пространство електрично поле, което е причината за възникване на индукционен ток в контура. Самият проводник, в който се появява ЕДН е фактически само уред за установяване на наличието на това електрично поле. Хипотезата на Максуел дава възможност за възникване на идеята за единно електромагнитно поле. Електричното и магнитното поле съществуват самостоятелно само ако не се променят с времето. Променливите полета са свързани помежду си променливото магнитно поле поражда променливо електрично поле, което от своя страна създава променливо магнитно поле и т.н. В основата на създадената единна теория на електромагнитното поле лежат така наречените уравнения на Максуел, които играят в електродинамиката (науката за електричните и магнитните явления) роля, аналогична на тази, която играят в класическата механика принципите на Нютон.

Уравнения на Максуел за електромагнитното поле

описвано с интензитета на електричното поле (съответно електрична индукция ) и магнитната индукция на магнитното поле (съответно интензитета на магнитното поле).

1) Първото уравнение на Максуел

(1)

е фактически законът на Фарадей за електромагнитната индукция в диференциална форма. Нека напомним закона на Фарадей:

Във всеки затворен проводящ контур L, при изменение на потока на магнитната индукция през повърхнината S ограничена от контура, възниква ЕДН на индукцията _i, което противодейства на промяната на потока, _i = .

Повърхнината, ограничена от контура е ориентирана така, че нейната ориентация и посоката на индукционния ток възникнал в контура удовлетворяват правилото на десния винт.

Електродвижещото напрежение _i в проводящия контур L се определя чрез интензитета на възникналото електрично поле

_i = .

По теоремата на Стокс циркулацията на вектора по затворен контур L е равна на потока на rot през повърхнината S , ограничена от контура

= .

От друга страна

_i = = .

Следователно,