经典力学、电磁理论、热力学、统计力学构成了经典物理体系，那么让我们来了解一下电磁理论究竟说了什么。
1831年，这是人类历史上值得永远铭记的时刻。这一年，法拉第发现了电磁感应理论，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。从蒸汽时代到电气化时代，历史似乎已经注定。这一年，又一个正式带领大家进入电气化时代的人诞生了！他的名字是麦克斯韦。
麦克斯韦在大学期间潜心研究了法拉第关于电磁学的新理论和新思想，坚信法拉第的新理论是正确的。于是他抱着为法拉第理论“提供数学方法基础”的愿望，决心用清晰准确的数学形式表达法拉第的天才思想。
经过十多年的研究，麦克斯韦将电磁场理论从介质扩展到空间，甚至假设空间中存在动态的以太（科学家认为以太是光传输、引力的介质甚至电、磁力在以太中传播，从而发展出“光以太”假说），它具有一定的密度、能量和动量：它的动能体现了磁的性质，它的势能体现了电的性质，而它的动量是电磁的基本量，表示电磁场的运动特性和力传递的特性。 1865年，他一共提出了包含20个变量的20个方程，即著名的麦克斯韦方程组。 1873年他试图用四元数表示，但没有成功！
四元数
1873年，麦克斯韦成功地将他十余年的研究成果汇编成书，发表了科学巨著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐释电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。他还预言了电磁波的存在，正式打开了现代无线通信的大门。
电磁波
麦克斯韦建立的电磁场理论统一了电学、磁学和光学。 .可以说，没有电磁学，就没有现代电气工程，就没有现代文明。
然而，当时麦克斯韦的理论并没有得到认可。正如大家将亚里士多德的著作奉为神书一样，18、19世纪的科学家们也将牛顿奉为神明。
为了推广自己的电磁学理论，麦克斯韦劳累过度，于1879年去世，因此直到去世也没有完美地表达出他构想的麦克斯韦方程组。
1884年，Oliver Heaviside和Josiah Gibbs用矢量分析的形式重新表达，才有了现在看到的麦克斯韦方程组！
奥利弗·海维赛德也是其中之一。他因患猩红热自学，听不清。他将麦克斯韦的努力从四元数改为向量，将原来的20个方程组简化为4个微分方程组。
吉布斯奠定了化学热力学的基础。他创立了矢量分析并将其引入数学物理，并将麦克斯韦方程组引入物理光学研究。这两个理性地构造了我们现在看到的麦克斯韦表达式！
麦克斯韦一般有积分形式和微分形式。在方程式中，H 是磁场强度，D 是电通量密度，E 是电场强度，B 是磁通量密度。 J 是电流密度，ρ 是电荷密度。当使用其他单位制时，方程中的某些项会以常数形式出现，例如光速c。
麦克斯韦方程组的积分形式是描述一定体积或区域内电磁场的数学模型。其中一个公式是由安培环路定律扩展的完整电流定律。公式是法拉第电磁感应定律的表达，第三个公式是磁通连续性原理，后一个公式是高斯定律的表达。
麦克斯韦方程组的积分形式不仅描述了电场的性质，还描述了磁场的性质，还描述了变化磁场激发电场的规律，以及还描述了由变化的电场激发的传导电流和磁场。法律。
它反映了空间一定区域内的电磁场（D、E、B、H）与场源（电荷q、电流I）之间的关系。在电磁场的实际应用中，往往需要知道空间中逐点的电磁场大小与电荷和电流的关系。微分形式是麦克斯韦方程组的积分形式在数学形式上的变换！
麦克斯韦方程组准确地描述了电磁场的特性及其相互作用。通过这种方式，他将混乱而多样的现象简化为一个统一而完整的理论。
但是，由于当时的历史条件，人们仍然只能从牛顿经典数学和力学的框架来理解电磁场理论，这也是当时人们不理解麦克斯韦电磁场理论的原因.
直到赫兹经过反复实验，发明了无线电波环，并用这个无线电波环做了一系列的实验，终于在1888年发现了疑似和期待已久的电磁波。
p>赫兹的实验公布后，轰动了全世界的科学界。法拉第开创、麦克斯韦总结的电磁学说，到现在才取得决定性的胜利。
赫兹实验装置
麦克斯韦方程组在理论和应用科学中被广泛应用了一个世纪。可以说，麦克斯韦方程组打开了现代文明的大门。
虽然麦克斯韦方程构成了电磁理论的基石，但它们与牛顿的经典力学相矛盾。麦克斯韦建立的电动力学有一个结果，光速在不同的惯性系中是恒定的。这一结果与经典力学的伽利略变换相矛盾。
伽利略变换是经典力学中采用的一种在两个仅以平均速度相对运动的参考系之间进行变换的方法，是一种被动的动态变换。伽利略变换构建了经典力学的时空观。
伽利略变换认为，在同一个参照系中，两个事件同时发生，而在其他惯性系中，这两个事件也必然同时发生。经典力学定律的数学形式在任何惯性参照系中都保持不变，换言之，所有惯性参照系都是等价的（相对性原理）；伽利略变换建构了经典力学中的时空概念，时间和空间都在运动，参照系状态是独立的，时间和空间是不相连的，是的。
这种时空观与麦克斯韦开创的电动力学相冲突。如果我们将伽利略变换应用于描述电磁现象的麦克斯韦方程组，我们会发现其形式不是恒定不变的，即在伽利略变换下，麦克斯韦方程组或电磁现象的定律不满足相对性原理。
我们可以从麦克斯韦方程组得到电磁波的波动方程，求解波动方程，真空中的光速是一个常数。按照经典力学的时空观，这个结论只应在特定的惯性参照系中成立，而这个参照系就是以太。
论证过程
一句话概括：电磁现象所服从的麦克斯韦方程组不服从伽利略变换。
牛顿认为万有引力甚至电磁力在以太中传播。受经典力学思想的影响，物理学家假设宇宙中处处存在一种叫做以太的物质，普遍认为以太是传播电磁波和光的介质。在经典物理理论中，这个无处不在的“以太”被看作是一个惯性系，在其他参考系中测得的光速就是光速在以太中的速度与观察者参考系速度的矢量叠加相对于以太参考系。
两人的矛盾也催生了另一个伟大的人物，那就是爱因斯坦。为了解决两者之间的矛盾，爱因斯坦提出了相对论。此时，物理学已经从经典物理学体系过渡到现代物理学体系，电磁理论也逐渐发展成为现代物理学体系中的量子电动力学。
关于电磁感应原理的电磁感应三定律介绍到此结束。
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