Как найти магнитное поле, соответствующее электрическому полю?

Если нам дано электрическое поле Е как я могу найти соответствующее магнитное поле? Я думаю, что могу использовать уравнения Максвелла ? В частности, × Е "=" Б т ? Но полностью ли это определено? Поскольку у нас есть только частная производная?

Ответы (2)

Нельзя, нужно еще знать ток Дж .

Любое векторное поле определяется первой поперечной составляющей и ее параллельной составляющей (то есть ее составляющей с ненулевым ротором и ее составляющей с ненулевым градиентом). Следовательно, зная ротор и градиент векторного поля, можно вычислить само поле. Из уравнений Максвелла II и IV имеем

Б "=" 0 × Б "=" ϵ мю Е т + мю Дж

Должен Дж "=" 0 и плотность заряда р "=" 0 (например, вы говорите об электромагнитных волнах), это дает Е "=" Б × в . Подробности смотрите в википедии .

Спасибо, Фердинандо. Дж , р действительно 0 . Могу я спросить, что такое в и почему это соотношение верно?
@Gerry: Привет, Джерри, Фердинандо действительно говорит о магнитной силе Лоренца. Ф "=" д ( в × Б ) "=" Б д в с я н θ который Е "=" Ф д "=" Б в с я н θ
Конечно. в это скорость волны. Для электромагнитной волны имеет направление волнового вектора и модуль в "=" 1 / ϵ мю . Я не помню демонстрации этого, но вы можете найти его здесь, в википедии @CrazyBuddy: уравнение, которое вы написали, верно, но мое тоже верно (для электромагнитных волн).
@FerdinandoRandisi: Привет, Фердинандо, я думаю, что это уже доступно в уравнениях Максвелла и нескольких других связанных ссылках ...
@CrazyBuddy: я не вижу уравнения, которое я написал на странице уравнений Максвелла. Но я вижу это на странице об электромагнитных волнах (в предыдущем комментарии я указал не ту страницу): это последнее однострочное уравнение.
@FerdinandoRandisi: А, теперь я вижу, что это было исправлено. Ревизии не заметил. Но, тем не менее, он есть в нескольких связанных ссылках на этой вики-странице :-)

Магнитное поле полностью не определено. Требуется граничное условие. Простое разложение с использованием функций Грина и различных интегральных теорем показывает это:

Б ( р ) "=" В р р 4 π | р р | 3 × мю 0 ϵ 0 Е ( р ) т д В + В р р 4 π | р р | 3 Б ( р ) д С + В р р 4 π | р р | 3 × [ Б ( р ) × д С ]

где р , р являются векторами. Последние два интеграла соответствуют векторному полю, подчиняющемуся закону 2 "=" 0 -- оно гармоническое, или, вернее, является однородным решением этого дифференциального уравнения, а первое слагаемое есть частное решение.

Если можно выбрать поверхность, на которой магнитное поле равно нулю (например, на бесконечности), то поле полностью определяется первым интегральным членом. Однако, хотя это граничное условие почти всегда подразумевается в ЭМ теории, его использование здесь делает вычисление первого интеграла очень трудным, если только не применить некоторую хитрость.

Если плотность заряда и тока везде равны нулю, то хорошо известно, что результирующие решения представляют собой ЭМ волны, для которых поля E и B полностью ортогональны, равны по величине (с точностью до множителей констант) и взаимно ортогональны направлению распространение. Думаю, именно это и имел в виду Фердинандо.