J.C.麦克斯韦继承了M.法拉第的近距作用观点,认为电磁作用是以场为媒介传递的,需要传递时间,把客观存在的场作为研究对象,从而开辟了物理学研究的新天地。麦克斯韦审查了当时已知的全部电磁学定律、定理的基础,提取了其中带有普遍意义的内容,拓宽了它们的成立条件。麦克斯韦提出了有旋电场的概念和位移电流的假设,揭示了电磁场的内在联系和相互依存,完成了建立电磁场理论的关键性突破。麦克斯韦熟练地运用了当时正在发展的矢量分析,找到了表述电磁场 (空间连续分布的客体)的适当数学工具 。1865年麦克斯韦终于建立了包括电荷守恒定律、介质方程以及电磁场方程在内的完备方程组。后经H.R.赫兹、O.亥维赛、H.A.洛伦兹等人进一步的加工,得出了下述电磁场方程组——麦克斯韦方程组 (采用国际单位制):式中左、右列分别是方程组的积分、微分形式;E、B、D、H分别是描述电场(指带电体产生的电场与变化磁场产生的有旋电场之和)和磁场(指电流产生的磁场与变化电场即位移电流产生的磁场之和)的电场强度、磁感应强度、电位移、磁场强度;q、ρ为自由电荷、自由电荷体密度;I、J为传导电流强度和传导电流密度。四个公式分别是电场、磁场的高斯定理、电磁感应定律以及安培环路定理。成立条件拓宽了,最为关键的是第四式中补充了位移电流密度项。
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麦克斯韦方程组,为什么被称为人类历史上最伟大的公式?