Elektrodynamik

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Elektrodynamik er en klassisk (dvs. ikke kvantum) teori som beskriver klassiske elektromagnetiske fænomener. Navnet understreger, at i modsætning til elektrostatik, som kun beskriver tidsuafhængige (statiske) fænomener, elektrodynamik beskriver alle elektromagnetiske fænomener, inkluderet tidsafhængige (dynamiske).

Elektriske ladninger og det elektromagnetiske felt samt deres bevægelser er teoriens emne. De grundlæggende ligninger er Maxwells ligninger i vakuum, som beskriver sammenhæng imellem den elektriske ladningstæthed $ρ$ , den elektriske strømtæthed $\vec{j}$ , og det elektromagnetiske felt, som består af det elektriske felt $\vec{E}$ og det magnetiske felt $\vec{H}$ (i cgs-enheder):

$\mathrm{div}\vec{E}=4\pi\rho$

$\mathrm{rot}\vec{H}=\frac{4\pi}{c}\vec{j}+\frac{1}{c}\frac{\partial\vec{E}}{\partial t}$

$\mathrm{div}\vec{H}=0$

$\mathrm{rot}\vec{E}=-\frac{1}{c}\frac{\partial\vec{H}}{\partial t}$ ,

hvor $c$ er lysets hastighed i vakuum.

Elektriske ladninger og strømmer skaber elektromagnetisk felt som i sin tur påvirker elektriske ladninger med Lorentzkraft. Ændrende elektrisk felt danner magnetisk felt og ændrende magnetisk felt danner elektrisk felt. Derfor kan det elektromagnetiske felt også eksistere uafhængigt af elektriske ladninger i formen af elektromagnetiske bølger. Menneskellige øje kan detektere elektromagnetiske bølge af bestemte bølgelængde (lys).