મેક્સવેલનો સિદ્ધાંત અને તેના લક્ષણો

હવે લગભગ દરેક વ્યક્તિ જાણે છે કે ઇલેક્ટ્રિક અને મેગ્નેટિક ફિલ્ડ એકબીજા સાથે સીધી સંબંધ ધરાવે છે. ભૌતિકશાસ્ત્રની વિશિષ્ટ શાખા પણ છે કે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઘટનાનો અભ્યાસ કરે છે. પણ 19 મી સદીમાં, જ્યાં સુધી મેક્સવેલનું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિદ્ધાંત ઘડવામાં ન આવ્યો ત્યાં સુધી, બધું સંપૂર્ણપણે અલગ હતું. ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રીક ક્ષેત્ર માત્ર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ધરાવતા કણો અને શરીરમાં સહજ છે , અને ચુંબકીય ગુણધર્મો વિજ્ઞાનના એક સંપૂર્ણ ક્ષેત્ર છે.

1864 માં, વિખ્યાત બ્રિટીશ ભૌતિક વિજ્ઞાની ડી. કે. મેક્સવેલ ઇલેક્ટ્રિકલ અને મેગ્નેટિક ઘટનાના સીધી ઇન્ટરકનેક્શન તરફ ધ્યાન દોર્યું. આ શોધને "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફીલ્ડનું મેક્સવેલ્સ થિયરી" કહેવામાં આવતું હતું. તેના માટે આભાર, તે સમયે શક્ય તેટલા નકામા પ્રશ્નોના ઉકેલ માટે ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ દ્રષ્ટિકોણથી શક્ય છે.

સૌથી વધુ હાઇ પ્રોફાઇલ શોધો હંમેશા અગાઉના સંશોધનોના પરિણામો પર આધારીત છે. મેક્સવેલનો સિદ્ધાંત કોઈ અપવાદ નથી. એક વિશિષ્ટ લક્ષણ એ છે કે મેક્સવેલએ નોંધપાત્ર રીતે તેમના પૂરોગામી દ્વારા મેળવેલ પરિણામોને વિસ્તૃત કર્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેમણે ધ્યાન દોર્યું હતું કે ફેરાડેના પ્રયોગમાં માત્ર વાહક સામગ્રીનો બંધ લૂપ નથી, પરંતુ કોઈપણ સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, સર્કિટ વમળ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનું સૂચક છે, જે માત્ર ધાતુના સ્ફટિક જાળીને જ અસર કરે છે. આવા દૃષ્ટિકોણથી, જ્યારે તે શૂન્યાવકાશ સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં હોય છે, ત્યારે તે ધ્રુવીકરણ પ્રવાહોની વાત કરવા માટે વધુ યોગ્ય છે. તેઓ કામ પણ કરે છે, જે ચોક્કસ તાપમાને સામગ્રીને ગરમ કરવા માં આવે છે.

1819 માં વિદ્યુત અને ચુંબકીય ઘટના વચ્ચેના જોડાણની પ્રથમ શંકા દેખાઇ હતી. એચ. ઓર્સ્ટેડ નોંધ્યું છે કે જો કોઈ કંડક્ટર હાલના સાથે કંડારની નજીક રાખવામાં આવે છે, તો દિશા દિશા ઉત્તર દિશામાંથી નીકળે છે.

1824 માં, એ. ઍમ્પીરે વાહકની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કાયદો ઘડ્યો, જેને બાદમાં "ધ લો ઑફ ઍમ્પીયર" તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું.

અને, છેવટે, 1831 માં, ફેરાડેએ બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સર્કિટમાં વર્તમાનનો દેખાવ રેકોર્ડ કર્યો.

મેક્સવેલનો સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સની મૂળભૂત સમસ્યાનું નિરાકરણ કરવા માટે રચાયેલ છે: ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જિસ (કરંટ) ના જાણીતા અવકાશી વિતરણ સાથે, પેદા થયેલ મેગ્નેટિક અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રોની ચોક્કસ લાક્ષણિક્તાઓ નક્કી કરવાનું શક્ય છે. આ થિયરી એવી પદ્ધતિઓનો વિચાર કરતી નથી કે જે થતી ઘટનાને આધારે થાય છે.

મેક્સવેલનો સિદ્ધાંત નજીકથી અંતરે ખર્ચ માટે રચાયેલ છે, કારણ કે સમીકરણોની વ્યવસ્થામાં એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રકાશની ઝડપ પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ થાય છે , માધ્યમની અનુલક્ષીને. સિદ્ધાંતનું એક મહત્વનું લક્ષણ એ હકીકત છે કે તેના આધારે આવા ક્ષેત્રો માનવામાં આવે છે કે:

- પ્રમાણમાં મોટો પ્રવાહ અને મોટા જથ્થામાં વહેંચાયેલા ખર્ચ દ્વારા પેદા થાય છે (ઘણી વખત અણુ અથવા પરમાણુના કદ કરતાં મોટી હોય છે);

- ચુંબકીય અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રોમાં પરિવર્તન અણુની અંદર પ્રક્રિયાઓની અવધિ કરતાં વધુ ઝડપથી બદલાય છે;

- જગ્યાના ગણતરીના બિંદુ અને ક્ષેત્રના સ્ત્રોત વચ્ચેનો અંતર અણુઓ (અણુ) ના કદ કરતાં વધી ગયો છે.

આ બધા અમને જણાવવા દે છે કે મેક્સવેલનો સિદ્ધાંત સૌપ્રથમ સૌમ્ય પ્રસંગની ઘટના માટે લાગુ છે. આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર પરિમાણ સિદ્ધાંતના દ્રષ્ટિકોણથી વધુ અને વધુ પ્રક્રિયાઓને સમજાવે છે. મેક્સવેલના સૂત્રોમાં, પરિમાણ અભિવ્યક્તિઓ ધ્યાનમાં લેવામાં આવતા નથી. તેમ છતાં, સમીકરણોના મેક્સવેલિયન પ્રણાલીઓના ઉપયોગથી ચોક્કસ સમસ્યાઓની સફળતાપૂર્વક સફળતાપૂર્વક ઉકેલ લાવી શકાય છે. તે રસપ્રદ છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રિક કરંટ અને ચાર્જની ઘનતા ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, તે સૈદ્ધાંતિક રીતે શક્ય છે કે તે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, પરંતુ ચુંબકીય પ્રકૃતિની. આને 1831 માં ડિરાકે સૂચવ્યું હતું કે તેમને ચુંબકીય મોનોપોલિસ તરીકે નિયુક્ત કર્યા છે. સામાન્ય રીતે, સિદ્ધાંતનો મૂળભૂત ક્રમ આ પ્રમાણે છે:

- ચુંબકીય ક્ષેત્ર વૈકલ્પિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે;

- એક વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર વમળ પ્રકૃતિના ઇલેક્ટ્રીક ક્ષેત્ર પેદા કરે છે.