При помощи формул Остроградского-Гаусса и Стокса дифференциальным уравнениям Максвелла можно придать форму интегральных уравнений:
Назва |
Примірне словесне вираження | ||
---|---|---|---|
Закон Гауса |
|
|
Поток электрической индукции через замкнутую поверхность sпропорционален величине свободного заряда, находящегося в объёме v , который окружает поверхность s . |
Закон Гауса для магнітного поля |
|
|
Поток магнитной индукции через замкнутую поверхность равен нулю (магнитные заряды не существуют). |
Закон індукції Фарадея |
|
|
Зміна потока магнитной индукции, проходящего через незамкнутую поверхность s , взятое с обратным знаком, пропорционально циркуляции электрического поля на замкнутом контуре l , который является границей поверхности s . |
Теорема про циркуляцію магнітного поля |
|
|
Полный электрический ток свободных зарядов и изменение потока электрической индукции через незамкнутую поверхность s , пропорциональны циркуляции магнитного поля на замкнутом контуре l , который является границей поверхности s . |
Введені позначення:
- двумерная замкнутая в случае теоремы Гаусса поверхность, ограничивающая объём
, и открытая поверхность в случае законов Фарадея и Ампера - Максвелла (её границей является замкнутый контур
).
- электрический заряд, заключённый в объёме
, ограниченном поверхностью
(в единицах СИ - Кл);
- электрический ток, проходящий через поверхность
(в единицах СИ - А).
При интегрировании по замкнутой поверхности вектор элемента площади направлен из объёма наружу. Орієнтація
при интегрировании по незамкнутой поверхности определяется направлением правого винта, "вкручивающегося" при повороте в направлении обхода контурного интеграла по
.
Словесное описание законов Максвелла, например, закона Фарадея, несёт отпечаток традиции, поскольку вначале при контролируемом изменении магнитного потока регистрировалось возникновение электрического поля (точнее электродвижущей силы). В общем случае в уравнениях Максвелла (как в дифференциальной, так и в интегральной форме) векторные функции являются равноправными неизвестными величинами, определяемыми в результате решения уравнений.