맥스웰방정식

소개

맥스웰 방정식에 대하여 정리한 것입니다.
학교레포트를 준비하면서 응용전자기학에 있는 내용중 맥스웰방정식에 관해서
간단하게 수식과 설명으로 요약정리한겁니다

목차

1. 맥스웰과 전자기학
2. Faraday의 유도 법칙
3. Maxwell 방정식
4. Maxwell 방정식의 일반적인 형태
5. 헤르츠와 전자기파의 발견

본문내용

1. 맥스웰과 전자기학
뉴턴(Newton)이 고전역학(Classical Mechanics)의 완성자라면, 맥스웰(Maxwell)은 전자기학(Electro
magnetics)의 완성자라고 할 수 있다. 뉴턴의 중력의 법칙과 운동 방정식이 중력장에서의 힘과 에너지를 완벽하게 기술한다면, 맥스웰의 4개의 방정식은 전자기장에서의 힘과 에너지를 또한 완벽하게 기술하여 전기와 자기현상에 대한 통일적 이해를 가능하게 해주는 물리 법칙을 정립해서 전자기학이라는 새로운 통합 학문 분야를 탄생시켰다.
2. Faraday의 유도 법칙
전반적이고 일반적인 결과는 벡터장에 대한 네 개의 원천 미분방정식으로 요약할 수 있다. 이들은
(2.1)
로 주어진다. 여기에 덧붙여 전하 보존을 나타내주는
(2.2)
과 점전하에 작용하는 힘을 전기장과 자기유도로 표현해주는
(2.3)
가 있다.
식(3.1)은 E에 관한 두 개의 식과 B에 관한 두 개의 식이 완전히 독립된 두 벌로 구성되어있다.
그리하여 두 장의 벡터들 사이에는 아무런 관련이 없다는 것을 암시하고 있다. Faraday는 이들 장사
이에는 사실 관련성이 있을 것이라고 느꼈거나 어렴풋이 알아챘던 것같다. 그래서 이것을 증명하려고 많은 실험을 시도하였다. 1381년경에 드디어 이 입증에 성공하였는데, 상황이 시간에 따라 변하는 경
우에만, 즉 비정상상태에서만 입증 하였다. 이 결과는 Henry에 의해서도 독립적으로 밝혀졌다. 그래도 그것을 보통 Faraday의 유도 법칙 Faraday`s law of induction, 혹은 간단히 Faraday 법칙이라 부른다.
식(3.1)의 모든 방정식은 정적인 static 장만을 조사하여 구한 것이었다. 연속방정식을 유도할 때에만 잠시 동안 시간의존성을



5. 헤르츠와 전자기파의 발견
맥스웰의 전자기학이 처음부터 많은 사람들에 의해 호의적으로 받아들여진 것은 아니었
다. 맥스웰의 전자기학의 성립에 많은 영향을 주었던 톰슨은 맥스웰의 전자기학을 죽을 때
까지 받아들이지 않았으며, 특히 독일의 과학자들은 맥스웰의 이론과는 완전히 다른 전자기
학 체계를 구축해나가고 있었다. 맥스웰이 전자기학을 완성하던 무렵 독일에서는 베버의 전
자기학 전통에 따라 쿨롱 법칙과 앙페르 법칙을 포괄하는 전자기학을 전개했다. 앙페르가
발견한 전자기 법칙은 독일의 빌헬름 베버를 비롯한 추종자들에 의해서 원격작용에 의한 전
자기 역제곱 법칙으로 발전되었다. 즉 베버의 영향을 받은 많은 독일 과학자들은 전자기력
이 무한대의 속도로 전파된다고 생각했던 것이다.
독일에서 맥스웰의 전자기학이 수용되어 결과적으로 상대성 이론의 출현으로 이어지게 만
드는 데에는 헤르츠가 전파의 존재를 실험적으로 확인한 것이 분수령이 되었다. 당시 독일
과학의 대부였던 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz

참고자료

· 1) 한국물리학회(www.kps.or.kr)
· 2) Roald K, Wangsness 저, 남석우 역, Electromagnetic Fields 2nd edition
· 3) http://blog.naver.com/sglee84?Redirect=Log&logNo=110043170426
· 4) http://nucl-a.inha.ac.kr/physics/old-1/gphys/09/c/note/
· 5) http://herald80.tistory.com/365
· 6) http://blog.joins.com/media/folderlistslide.asp?uid=kckohkoh&folder=180&list_id=11257690
· 7) 응용전자기학