Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла. Система уравнений электромагнитного поля.

В основе современной классической электродинамики лежит система уравнений Максвелла. Дифференциальная форма системы уравнений Максвелла в системе единиц СИ имеет вид:

Приведенным уравнениям соответствуют интегральные формы записи:

где - величина свободного заряда в объеме, охватываемом замкнутой поверхностью , а величина "сила тока" определена соотношением

Наиболее последовательное представление о природе электромагнитного поля состоит в том, что система уравнений Максвелла принимается как постулат, как теоретическое обобщение всех известных экспериментальных законов электромагнетизма, как то целое, из которого как частные случаи следуют отдельные физические закономерности.

Особенно наглядно проявляется новизна представлений Максвелла о природе электромагнетизма в записи первого уравнения. В переменном векторном поле частная производная по времени от вектора не равна нулю. Это означает, что переменное векторное поле , в отличие от электростатики, становится вихревым, оно перестает быть потенциальным!

При выяснении физического смысла второго уравнения оказывается, что в отсутствие объемной плотности тока проводимости магнитное поле может быть порождено переменным электрическим полем, это магнитное поле оказывается вихревым.

Рассматривая первое и второе уравнения совместно, замечаем, что переменное поле порождает вихревое поле , а переменное поле порождает вихревое поле . Гениальность открытия Максвелла состоит в выявлении этой "симметрии" взаимодействия электрического и магнитного полей как единого электромагнитного поля.