Циркуляція вектора напруженості вихрового електричного поля
Аналіз явища електромагнітної індукції. Вихрове електричне поле.
Рівняння Максвелла
Згідно з гіпотезою Максвелла будь-яке змінне магнітне поле збуджує в оточуючому просторі електричне поле, яке і є причиною виникнення індукованого струму в контурі.
При цьому контур, в якому з'являється е. р. с., відіграє лише другорядну роль – фактично він є лише "приладом", який знаходить це поле.
Таким чином, змінюване в часі магнітне поле породжує електричне поле , циркуляція якого
, (*)
де – проекція вектора
на напрям
.
Зазначимо, що електричне поле в загальному випадку може бути як потенціальним (), так і вихровим (
), і тому
=
+
. Оскільки циркуляція вектора
дорівнює нулю (як потенціального поля), то ми й отримуємо (*).
Підставивши в цю залежність , отримаємо
. (1)
Останнє рівняння записано з урахуванням того, що у випадку нерухомої поверхні і контуру операції диференціювання і інтегрування можна поміняти місцями; символ частинної похідної підкреслює той факт, що інтеграл є функцією лише часу.
Таким чином, циркуляція вектора не дорівнює нулю, тобто електричне поле
, яке збуджується змінним магнітним полем, як і саме магнітне поле, є вихровим.
Рівняння (1) – це перше рівняння Максвелла. Воно показує, що джерелами електричного поля можуть бути не лише електричні заряди, а й змінювані в часі магнітні поля.