Campo elettrostatico e magnetostatico
Le equazioni di Maxwell descrivono il comportamento dei campi elettrico e magnetico in condizioni statiche e dinamiche. In condizioni statiche, i campi sono governati dal teorema di Gauss e dal teorema di Ampère.
Highlight: Le equazioni fondamentali per i campi statici sono il teorema di Gauss per il campo elettrico e il teorema di Ampère per il campo magnetico.
Tuttavia, quando i campi variano nel tempo, emergono nuovi fenomeni. Un campo magnetico variabile nel tempo genera un campo elettrico indotto, descritto dalla legge di Faraday-Neumann-Lenz. Questa legge può essere espressa come:
Formula: ∇ x E = -∂B/∂t
dove E è il campo elettrico indotto e B è il campo magnetico variabile.
Definizione: La legge di Faraday-Neumann-Lenz afferma che un campo magnetico variabile nel tempo genera un campo elettrico indotto.
Maxwell generalizzò il teorema di Ampère per includere i campi variabili nel tempo, introducendo il concetto di corrente di spostamento:
Formula: ∇ x B = μ₀(J + ε₀∂E/∂t)
dove J è la densità di corrente di conduzione e ε₀∂E/∂t rappresenta la corrente di spostamento.
Esempio: In un circuito RC durante la carica del condensatore, la corrente di spostamento all'interno del condensatore è uguale alla corrente di conduzione nel circuito.