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Equazioni di Maxwell per campi stazionari
James Clerk Maxwell ha individuato in quattro leggi i fondamenti della teoria dei campi elettromagnetici. Qui le vediamo nella loro formulazione limitata ai campi stazionari nel tempo. Le equazioni di Maxwell sono leggi che abbiamo già incontrato e che sono poste a fondamento della teoria elettromagnetica. Esse presentano delle simmetrie nella loro struttura, in quanto trattano del flusso e della circuitazione del campo elettrico e del campo magnetico. Flusso e circuitazione sono grandezze scalari associate a campi vettoriali.
Si possono però notare subito delle evidenti asimmetrie.
Legge di Gauss per il campo elettrico |
Legge di Gauss per il campo magnetico |
Circuitazione del campo elettrostatico |
Legge di Ampère |
La prima asimmetria riguarda il flusso. Il flusso elettrico può essere positivo, negativo o nullo: nel campo si possono individuare alcuni punti singolari o sorgenti da cui hanno origine le linee di campo. Il flusso magnetico è sempre nullo: le linee di campo sono linee chiuse, il campo non ha sorgenti e quindi non esiste un monopolo magnetico.
La seconda asimmetria riguarda la circuitazione. La circuitazione del campo elettrostatico (creato da cariche immobili) è sempre nulla perché il campo elettrostatico è conservativo. La circuitazione del campo magnetico dipende dal percorso scelto e dalle correnti concatenate con esso: questo significa che il campo magnetico non è conservativo.
Come vedremo, le due equazioni sulla circuitazione dovranno essere riformulate per campi variabili nel tempo.
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Copyleft Ludovica Battista