Elektrodinamika

**Klasični elektromagnetizam** ili **klasična elektrodinamika** je grana teorijske fizike koja proučava interakcije između električnih naboja i struja koristeći proširenje klasičnog Newtonovog modela; To je, dakle, klasična teorija polja. Teorija daje opis elektromagnetnih pojava kad god su relevantne skale dužine i jačine polja dovoljno velike da su kvantno-mehanički efekti zanemarljivi. Za male udaljenosti i male jačine polja, takve interakcije bolje opisuje kvantna elektrodinamika, što je kvantna teorija polja.

Fundamentalni fizički aspekti klasične elektrodinamike predstavljeni su u mnogim tekstovima, kao što su oni Richarda Feynmana, Roberta B. Leightona i Matthewa Sandsa, Davida J. Griffithsa, Wolfganga Panofskyja i Melbe Phillipsa, i Johna Jacksona.

### Historija 
Fizičke pojave koje opisuje elektromagnetizam proučavane su kao posebna polja još od antike. Na primjer, bilo je mnogo napretka u oblasti optike stoljećima prije nego što je svjetlost shvaćena kao elektromagnetski talas. Međutim, teorija elektromagnetizma, kako se trenutno razumije, izrasla je iz eksperimenata Michaela Faradaya koji sugeriraju postojanje elektromagnetnog polja i upotrebe diferencijalnih jednačina Jamesa Clerka Maxwella da ga opiše u svojoj *Raspravi o elektricitetu i magnetizmu* (1873). Razvoj elektromagnetizma u Evropi uključivao je razvoj metoda za mjerenje napona, struje, kapacitivnosti i otpora. Detaljne historijske izvještaje dali su Wolfgang Pauli, ET Whittaker, Abraham Pais, i Bruce Hunt.

### Elektromagnetski talasi 
Promjenjivo elektromagnetno polje širi se od svog porijekla u obliku talasa. Ovi talasi putuju u vakuumu brzinom svetlosti i postoje u širokom spektru talasnih dužina. Primjeri dinamičkih polja elektromagnetnog zračenja (navedeni u redu povećanja frekvencije): radio talasi, mikrotalasi, svjetlost (infracrvena, vidljiva svjetlost i ultraljubičasta), rendgenski i gama zraci. U polju fizike čestica, ovo elektromagnetno zračenje je manifestacija elektromagnetne interakcije između nabijenih čestica.

### Opće jednačine polja 
Koliko god Coulombova jednačina bila jednostavna i zadovoljavajuća, ona nije sasvim tačna u kontekstu klasičnog elektromagnetizma. Problemi nastaju jer promjene u distribuciji naboja zahtijevaju vrijeme različitu od nule da bi se "osjetilo" negdje drugdje (zahtjeva specijalna teorija relativnosti).

Za polja opštih distribucija naelektrisanja, retardirani (nazivaju se još i usporeni) potencijali se mogu izračunati i diferencirati u skladu sa tim da bi se dobile Jefimenkove jednačine.

Usporeni potencijali se također mogu izvesti za tačkasta naelektrisanja, a jednačine su poznate kao Liénard-Wiechert potencijali. Skalarni potencijal je:

\varphi = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \frac{q}{\left| \mathbf{r} - \mathbf{r}_q(t_{\rm ret}) \right|-\frac{\mathbf{v}_q(t_{\rm ret})}{c} \cdot (\mathbf{r} - \mathbf{r}_q(t_{\rm ret}))}

gdje je *q* naboj tačkastog naboja, a **r** pozicija. **r***q* i **v***q* su položaj i brzina naelektrisanja, respektivno, kao funkcija retardiranog (zakašnjelog) vremena. Potencijal vektora je sličan:

\mathbf{A} = \frac{\mu_0}{4 \pi} \frac{q\mathbf{v}_q(t_{\rm ret})}{\left| \mathbf{r} - \mathbf{r}_q(t_{\rm ret}) \right|-\frac{\mathbf{v}_q(t_{\rm ret})}{c} \cdot (\mathbf{r} - \mathbf{r}_q(t_{\rm ret}))}.

Oni se zatim mogu u skladu s tim diferencirati kako bi se dobile potpune jednadžbe polja za česticu koja se kreće.

### Modeli 
Grane klasičnog elektromagnetizma kao što su optika, elektrotehnika i elektronika sastoje se od zbirke relevantnih matematičkih modela različitih stupnjeva pojednostavljenja i idealizacije kako bi se poboljšalo razumijevanje specifičnih elektrodinamičkih pojava. Fenomen elektrodinamike određen je određenim poljima, specifičnim gustoćama električnih naboja i struja, te određenim prijenosnim medijem. Kako ih ima beskonačno mnogo, u modelarstvu postoji potreba za nekim tipičnim, reprezentativcem

: (a) električna naelektrisanja i struje, npr. pokretna tačkasta naelektrisanja i električni i magnetni dipoli, električne struje u provodniku itd.;
: (b) elektromagnetna polja, npr. naponi, Liénard-Wiechert potencijali, monohromatski ravni talasi, optički zraci; radio talasi, mikrotalasi, infracrveno zračenje, vidljiva svetlost, ultraljubičasto zračenje, rendgenski zraci, gama zraci itd.;
: (c) prenosni mediji, npr. elektronske komponente, antene, elektromagnetni talasovodi, ravna ogledala, ogledala sa zakrivljenim površinama, konveksna sočiva, konkavna sočiva; Otpornici, induktori, kondenzatori, prekidači; žice, električni i optički kablovi, dalekovodi, integrisana kola itd.; od kojih svi imaju samo nekoliko varijabilnih karakteristika.

## Također pogledajte 
* Teorijska fizika
* Klasična mehanika

## Reference 
Kategorija:Elektromagnetizam
Kategorija:Elektrodinamika
Kategorija:Grane fizike