Persamaan Maxwell: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: ru:Уравнения Максвелла adalah artikel pilihan |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
(27 revisi perantara oleh 19 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Elektromagnetisme|cTopic=Elektrodinamika}}
'''Persamaan Maxwell''' adalah himpunan empat [[persamaan diferensial parsial]] yang mendeskripsikan sifat-sifat [[medan listrik]] dan [[medan magnet]] dan hubungannya dengan sumber-sumbernya, [[muatan listrik]] dan [[arus listrik]], menurut teori [[elektrodinamika klasik]]. Keempat persamaan ini digunakan untuk menunjukkan bahwa [[cahaya]] adalah [[gelombang elektromagnetik]]. Secara terpisah, keempat persamaan ini masing-masing disebut sebagai [[Hukum Gauss]], [[Hukum Gauss untuk magnetisme]], [[Hukum induksi Faraday]], dan [[Hukum Ampere]].
Keempat persamaan ini dengan [[Hukum Lorentz]] merupakan kumpulan hukum lengkap dari elektrodinamika klasik.
== Deskripsi konseptual ==
* [[Hukum Gauss]] menerangkan bagaimana [[muatan listrik]] dapat menciptakan dan mengubah medan listrik. Medan listrik cenderung untuk bergerak dari muatan positif ke muatan negatif. Hukum Gauss adalah penjelasan utama mengapa muatan yang berbeda jenis saling tarik-menarik, dan yang sama jenisnya tolak-menolak. Muatan-muatan tersebut menciptakan medan listrik, yang ditanggapi oleh muatan lain melalui [[gaya listrik]]
* [[Hukum Gauss untuk magnetisme]] menyatakan tidak seperti listrik tidak ada partikel "kutub utara" atau "kutub selatan". Kutub-kutub utara dan kutub-kutub selatan selalu saling berpasangan.
▲* [[Hukum Gauss untuk magnetisme]] menyatakan tidak seperti listrik tidak ada partikel "kutub utara" atau "kutub selatan". Kutub-kutub utara dan kutub-kutub selatan selalu saling berpasangan.
* [[Hukum induksi Faraday]] mendeskripsikan bagaimana mengubah medan magnet dapat menciptakan medan listrik. Ini merupakan prinsip operasi banyak generator listrik. Gaya mekanik (seperti yang ditimbulkan oleh air pada bendungan) memutar sebuah magnet besar, dan perubahan medan magnet ini menciptakan medan listrik yang mendorong arus listrik yang kemudian disalurkan melalui jala-jala listrik.
[[Berkas:Magnetic core.jpg|
* [[Hukum Ampere]] menyatakan bahwa medan magnet dapat ditimbulkan melalui dua cara: yaitu lewat arus listrik (perumusan awal Hukum Ampere), dan dengan mengubah medan listrik (tambahan Maxwell).
Koreksi Maxwell terhadap Hukum Ampere cukup penting: dengan demikian, hukum ini menyatakan bahwa perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet, dan sebaliknya. Dengan demikian, meskipun tidak ada muatan listrik atau arus listrik, masih dimungkinkann buat memiliki gelombang osilasi medan magnet dan medan listrik yang stabil dan dapat menjalar terus-menerus. Keempat persamaan Maxwell ini mendeskripsikan gelombang ini secara kuantitatif, dan lebih lanjut lagi meramalkan bahwa gelombang ini mestilah memiliki laju tertentu yang universal. Laju ini dapat dihitung cukup dari dua konstanta fisika yang dapat diukur (konstanta elektrik dan konstanta magnetik)
Baris 34 ⟶ 32:
</ref>), [[satuan Lorentz-Heaviside]] (biasa digunakan dalam [[fisika partikel]]) dan [[satuan Planck]] (digunakan dalam fisika teori).
Ada dua perumusan umum persamaan Maxwell, yang dibeberkan di bawah. Kedua-duanya ekivalen. Perumusan pertama memisahkan muatan terikat dan arus terikat (yang muncul dalam konteks [[dielektrik]] dan/atau bahan magnet) dari muatan bebas dan arus bebas. Pemisahan ini berguna untuk perhitungan yang melibatkan bahan dielektrik dan magnet. Perumusan kedua memperlakukan semua muatan secara setara, menggabungkan baik muatan bebas dan terikat ke dalam muatan ''total'' (dan hal yang sama juga berlaku untuk arus). Ini adalah pendekatan yang lebih mendasar atau mikroskopis, dan terutama berguna bila tidak ada bahan dielektrik atau magnet.
Lambang '''dicetak tebal''' mewakili [[besaran vektor]], sedangkan lambang ''dicetak miring'' mewakili [[besaran skalar]]
▲===== Tabel 1: Perumusan dalam muatan dan arus bebas =====
{| class="wikitable" border="1" cellpadding="8" cellspacing="0"
Baris 54 ⟶ 51:
| <math>\oint_S \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf{A} = 0</math>
|-
|Persamaan Maxwell-Faraday <
| <math>\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}</math>
| <math>\oint_{\partial S} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\mathbf{l} = - \frac {\partial \Phi_{B,S}}{\partial t} </math>
Baris 64 ⟶ 61:
|}
{| class="wikitable" border="1" cellpadding="8" cellspacing="0"
! Nama
Baris 78 ⟶ 75:
| <math>\oint_S \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf{A} = 0</math>
|-
| Persamaan Maxwell-Faraday <
| <math>\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}</math>
| <math>\oint_{\partial S} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\mathbf{l} = - \frac {\partial \Phi_{B,S}}{\partial t} </math>
Baris 90 ⟶ 87:
Tabel berikut menyatakan definisi tiap lambang dan satuan SI-nya:
{| class="wikitable" border="1" cellpadding="8" cellspacing="0"
! Lambang
Baris 124 ⟶ 121:
|-
| <math>\epsilon_0 \ </math>
| permitivitas ruang hampa, sebutan resmi adalah [[konstanta listrik]],<
| [[farads]] per meter
|-
| <math>\mu_0 \ </math>
| permeabilitas ruang hampa, sebutan resmi adalah [[konstanta magnetik]],<
| [[henry(satuan)|henry]] per meter, atau newton per ampere kuadrat
|-
Baris 144 ⟶ 141:
|-
| <math>Q_{f,S} \ </math>
| muatan bebas netto yang ditutup oleh <
| coulomb
|-
| <math>Q_{S} \ </math>
| muatan netto yang ditutupi oleh <
| coulomb
|-
Baris 156 ⟶ 153:
|-
| <math>\oint_{\partial S} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\mathbf{l}</math>
| [[integral garis]] medan listrik sepanjang batas ∂S<
| joule per coulomb
|-
Baris 172 ⟶ 169:
|-
| <math>\oint_{\partial S} \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf{l}</math>
| [[integral garis]] medan magnet pada<
| tesla-meter
|-
| <math>I_{f,S} = \int_S \mathbf{J}_f \cdot \mathrm{d} \mathbf{A}</math>
| [[arus listrik]] bebas netto yang melewati<
| ampere
|-
| <math>I_{S} = \int_S \mathbf{J} \cdot \mathrm{d} \mathbf{A}</math>
| arus listrik netto yang melewati<
| amperes
|-
Baris 205 ⟶ 202:
== Referensi ==
{{reflist}}
{{DEFAULTSORT:Maxwell}}
[[Kategori:Persamaan diferensial parsial]]
[[Kategori:Persamaan diferensial]]
Baris 213 ⟶ 209:
[[Kategori:Persamaan fisika]]
[[Kategori:Persamaan]]
|