Maxwellin yhtälöt

maxwell-yhtälöt

Läpi historian on ollut lukuisia tutkijoita, jotka ovat antaneet valtavan panoksen tieteeseen, joka on aiheuttanut valtavaa edistystä. Näin on skotlantilaisen fyysikon James Clerk Maxwellin tapauksessa. Tämä fyysikko muotoili klassisen teorian sähkömagnetismista vähentämällä sitä tosiasiaa, että valo koostuu sähköisistä ja magneettikentistä, jotka etenevät jatkuvasti avaruuden läpi. Kaikki nämä vähennykset otettiin käyttöön Maxwellin yhtälöt pohtimaan ja osoittamaan teoriaasi. Tämä teoria johti radioaaltojen ja radioaaltojen olemassaolon ennustamiseen.

Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken elämäkerran, historialliset varoitukset Maxwellin yhtälöistä.

Maxwellin elämäkerta

hyvä tiedemies

Muista, että kaikki tutkijat lähtevät muiden aikaisempien tutkijoiden tekemästä työstä. Tämän sanan Newton ilmaisee lauseessa "Kaikki tutkijat työskentelevät jättiläisten harteilla". Tämä tarkoittaa, että suurin osa tekemisistä saavutetaan sen työn ansiosta, jonka hän oli aiemmin tehnyt muille tutkijoille. Tämä tosiasia on erityisen totta Maxwellin tapauksessa, koska hän pystyi yhdistämään kaiken tiedon, joka oli jo 150 vuotta olemassa hänen työstään. Tällä tavoin pystyt ilmaisemaan sähkön, magnetismin, optiikan ja niiden fyysisen keskinäisen yhteyden periaatteet.

James Clerk Maxwell syntyi Edinburghissa vuonna 1831. Hänen perheensä oli keskiluokka. Tämä mies ilmeni aina varhaislapsuudestaan ​​lähtien omituisena uteliaisuutena. Vain 14-vuotiaana olin jo kirjoittanut paperin. Tässä artikkelissa kuvasin ensimmäiset mekaaniset menetelmät käyrien käsittelemiseksi. Hän opiskeli Edinburghin ja Cambridgen yliopistoissa, missä hämmästytti opiskelijoita ja opettajia antamalla kykynsä ratkaista numeerisia ongelmia. Matematiikan ja fysiikan aiheista ilmeni kaikkia ongelmia, jotka olivat vaikeita muille opiskelijoille.

23-vuotiaana hän valmistui matematiikasta Trinity Collegesta ja kaksi vuotta myöhemmin hän pystyi saamaan filosofian professorin tehtävän Marischal Collegessa Aberdeenissä. Hän viipyi tällä sivustolla 4 vuotta ja taivutti useita tietoja. Sillä tavalla, että vuonna 1860 hän pystyi saamaan samanlaisen aseman, mutta arvostetusta King's Collegesta Lontoossa. Juuri tänä aikana alkoi hänen koko uransa hedelmällisin aika. Tässä paikassa oli paljon parempi talous, joka antoi hänelle mahdollisuuden suorittaa kokeita ja testata teorioita.

Maxwellin yhtälöt

maxwell-yhtälöt selitetty

Maxwellin yhtälöt ovat ehkä paras perintö, jonka tämä tiedemies on jättänyt. Koska hänen tasonsa ja panoksensa tieteeseen kasvoivat, Hän pääsi liittymään Royal Societyn jäseneksi vuonna 1861. Täällä yleisö tai sähkömagneettinen valoteoria palasi perheensä kanssa vanhempiensa kotiin Skotlantiin. Hänet nimitettiin Cavendishin laboratorion johtajaksi Cambridgessa vuonna 1871. Hän kuoli lopulta vatsan syöpään 48-vuotiaana vuonna 1879.

Se on artikkelin "Dynaaminen teoria sähkömagneettisesta kentästä" julkaisu, jossa Maxwellin yhtälöt ilmestyivät ensimmäistä kertaa. Nämä yhtälöt auttavat ilmaisemaan selkeästi ja ytimekkäästi kaikki sähköä ja magneettisuutta koskevat fenomenologiset lait. On pidettävä mielessä, että ne on muotoiltu XNUMX-luvulta lähtien oli vedonnut Ampèren, Faradayn ja Lenzin lakeihin. Tällä hetkellä Heaviside ja Gibbs esittivät käytetyn vektorimerkinnän vuosia myöhemmin.

Maxwellin yhtälöiden merkitys

matemaattiset kaavat

Näiden yhtälöiden arvo ei ole pelkästään kaikkien sähköstä ja magnetismista tietoa tuottaneiden tutkijoiden kaikkien ideoiden synteesissä. Ja onko se Maxwellin yhtälöt paljastivat läheisen suhteen sähkön ja magneettisuuden välillä. Yhtälöistään voitaisiin päätellä muita yhtälöitä, kuten aaltoyhtälö, jolla ennustettiin sähkömagneettisten aaltojen olemassaolo, jotka pystyvät etenemään valon nopeudella.

Tästä voidaan päätellä, että valo ja magnetismi ovat saman aineen näkökohtia ja että valo on sähkömagneettinen häiriö. Tämän ansiosta Maxwellin työ syntetisoi ja yhtenäistää optiikan sähkömagneettisuuteen ja paljasti valon sähkömagneettisen olemuksen. Valon sähkömagneettinen olemus johtui laboratoriossa suoritetusta kokeesta, ja saksalaisen fyysikon Heinrich Hertz suoritti sen vuonna 1887, vuotta Maxwellin kuoleman jälkeen.

Tämä voitaisiin tehdä rakentamalla oskillaattori, joka toimi emitterinä, ja resonaattori, joka toimi vastaanottimena. Näiden laitteiden ansiosta oli mahdollista luoda aaltoja ja vastaanottaa niitä kaukaisessa paikassa, mikä aiheutti italialaisen insinöörin Guillermo Marconi pystyi parantamaan tekniikkaa teknologisen vallankumouksen aikaansaamiseksi. Tämä teknologinen vallankumous on radioviestintä. Jotkut nykypäivän arkielementeistä, kuten matkapuhelimet, perustuvat tähän Guillermo Marconin löytämään tekniikkaan.

Kaikki nämä syyt ovat riittäviä uskomaan, että Maxwellin yhtälöillä, jotka saattavat aluksi vaikuttaa hieman teoreettisemmilta kuin perustieteet, on päätynyt suuriin sovelluksiin nykypäivän tekniikassa. Maxwellin yhtälöiden soveltaminen on muuttanut maailmaa siten, että voimme kommunikoida etänä käyttämällä tietoliikennettä.

perintö

Kaikki nämä vaikutukset eivät rajoitu vain sähkömagneettisuuden ja valon teoriaan. Muista, että Maxwell oli melko utelias fyysikko, joka omistautui myös kaasujen kinetiikan ja termodynamiikan tutkimiseen. Näitä näkökohtia käytettiin erilaisissa tilastollisissa analyysimenetelmissä sen todennäköisyyden määrittämiseksi, että laimennetun kaasun hiukkasella on tietty nopeus. Tämä löytö oli Nykyään hän kutsuu sitä Maxwell-Boltzmann -jakeluksi.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää Maxwellin yhtälöistä ja niiden merkityksestä.


Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.