Исследования Майкла Фарадея продолжил его соотечественник Джеймс Клерк Максвелл. Его математическое дарование дополнило поразительное «физическое чутье» Фарадея.
| | Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) |
Переложив на язык высшей математики все известные к тому времени факты об электрических и магнитных явлениях, Максвелл обнаружил, что полученная им система уравнений имеет только «нулевое» решение, соответствующее отсутствию электрических зарядов и полей - электрического и магнитного.
Однако опыт явно указывал на то, что и заряды, и поля существуют!
«Расследуя» ситуацию, Максвелл нашел «подозрительное место». Это было предположение, что магнитное поле создается только движущимися зарядами (электрическими токами).
Тогда Максвелл предположил, что магнитное поле создается также переменным электрическим полем - подобно тому как вихревое электрическое поле создается переменным магнитным полем. И в результате он получил систему уравнений, которая правильно описывала все известные электромагнитные явления.
Эти уравнения называют сегодня уравнениями Максвелла. Они играют в электромагнетизме такую же ключевую роль, какую законы Ньютона играют в механике.
Объединив электрическое и магнитное поля в общую систему уравнений, Максвелл ввел понятие единого электромагнитного поля.
В созданной Максвеллом теории электромагнитного поля используется еще незнакомый вам математический аппарат, поэтому мы представили основные ее положения в символической форме.
| Поле | Чем создается | |
| Электрическое | Покоящимися и движущимися электрическими зарядами | Переменным магнитным полем (изображен случай усиления магнитного поля) |
| Магнитное | Движущимися электрическими зарядами (электрическими токами) | Переменным электрическим полем (изображен случай усиления электрического поля) |
Теория Максвелла не только объяснила уже известные факты и явления - из нее следовало предсказание, чрезвычайно взволновавшее ученого.
Именно оно и стало главным следствием его теории.