電磁感應與交流電
馬克士威方程組
/ MAKS-welz /
四條簡短的規則涵蓋了整個電學與磁學：電荷如何產生電場、為什麼沒有磁荷、變化的磁如何產生電、以及電流與變化的電場如何產生磁。它們合在一起就是電磁學的「憲法」。它們回答了這門學問最大的問題：電場與磁場的完整定律是什麼？
精確地說，這四條定律是高斯定律（電荷產生電場：穿出封閉曲面的電通量與內部電荷成正比）、磁的高斯定律（沒有磁單極：穿過任何封閉曲面的磁通量為零）、法拉第定律（變化的磁場產生電場：EMF = - dPhi_B/dt）、以及安培-馬克士威定律（電流與變化的電場產生磁場，包含位移電流）。再加上勞侖茲力 F = q(E + v cross B)，你就能預測任何電荷會如何運動。
在空無一物的空間裡求解它們，會得到以 c = 1 / sqrt(mu_0 epsilon_0) 傳播的波——也就是光速——於是馬克士威揭示了光本身「就是」一種電磁波，把光學與電磁學統一起來。誠實的提醒是：這些古典方程式雖然精確得驚人，卻不是最終定論：量子電動力學把它們推廣，用來描述單個光子與原子的精細細節。
把量測到的常數 mu_0 與 epsilon_0 代入 c = 1 / sqrt(mu_0 epsilon_0)，就得到約 3.0 × 10^8 m/s——正是量測到的光速——這就是馬克士威最初論證光必定是電磁波的方式。
這四條定律迫使波以 c = 1 / sqrt(mu_0 epsilon_0)、約 3.0 × 10^8 m/s 傳播——那就是光本身。
最著名的預言是：這四條方程式迫使電磁擾動以「恰好等於光速」的速度傳播——這是「光是電磁波」的決定性線索。
又称
另见