麦克斯韦方程组

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歌曲概念

这首歌围绕麦克斯韦方程组,描述其在静态和非静态的情况下,在真空和介质中的表达。这首歌解释了麦克斯韦方程的含义,我想创造一个工具来辅助每一个方程式的记忆。一首以教育为目的的歌曲。

麦克斯韦方程组

作曲及演唱:Isaak | 作词:Hiroshi

翻唱用伴奏

《麦克斯韦方程组》|伴奏

请不要忘记使用#hiroart标签适当归功

歌词

今晚我褪去衣衫
因为我想为你展示
一组四个美丽的方程
它们描绘了世界最美的一面
电流 波 光
电磁

过来,看看它们
它们就在我的胸前
如此贴近我的心脏
就像你一样 今夜我将为你讲述
波与光的奥秘

你的考试就在明天
不要担心 我们会学习到天亮
像核子一般依偎
我们从电荷开始
电子和质子 大小相等 方向相反:
在10-e19库仑时其值为1.6

电磁力是如此强烈
它有时排斥 有时吸引
有时就像你和我 我们转身
研究物质来寻找它

我们的定律是K r平方上的Q1 Q2
距离越短 引力越大
K是90亿
今晚我将对你施以惩罚
当你重复承受库仑力时

这些方程描述了电和磁如何影响
我们的感觉 互动
我们的视觉 知觉
我们的触觉
你感觉到了吗
我能感觉到你的电荷 毋庸置疑
我的电子云已被深深吸引

叫我的名字 叫我老师
让我们开始捉迷藏游戏:
就像绝缘体缝隙中的电荷一样
试着靠近我 到另一边来
不用害怕

你终于来了 再次靠近我的胸膛
准备开始 慢慢告诉他们
首先是高斯定律
你像是表面一样包覆着我
我是你的电通量
内电荷

麦克斯韦第二方程说:
磁场由闭合线构成
一个极点到另一个极点的闭合线
没有来源 它们总是会返回
最终 B通量总是为零

现在抓紧我 我们不能分离
无单极子

第三个方程 它可能会改变形式
如果我们没有磁场
那么E是无旋的
所以我们可以通过势来定义它
这个域是保守的
结果又是0

让我们增加些难度
你可以让B变得不同
情况不再一成不变!
它来了:法拉第效应

最后一个也叫麦克斯韦-安培定律,
使用静态域 它会很简单
B的循环
只是渗透
局部串联电流时间为J
再次渗透

但若是我们做出改变

我们还需补充一点
麦克斯韦找到了一种方法
将时变电场
增加位移电流
在局部 e只是随时间而变化
于是我们得到了这特殊定律 包纳一切
这对称统一的一组

麦克斯韦方程组

质子、电子和光
它们似乎不同
却又是相同的事物
你知道这些电磁波
具有相同的光速
因此它们相同

I have no shirt tonight
Because I want to show you
A set of 4 beautiful equations
They describe the world’s most beautiful side.
Current, Waves and Light
electromagnetism

Come here, look at them
They are here on my chest
so close to my heart
just like you I’m going to tell you tonight
About the waves, and light.

Your exam is tomorrow
don’t worry, we’ll study until dawn
close like nucleons
We start with the charge
electrons and protons, equals and opposite:
it’s 1.6 at 10-e19 coulomb.

Electromagnetic force is so intense
sometimes it repulses, sometimes it attracts
sometimes like you and me we turn around
Study the material for it to be found

Our Law is K, Q1 Q2 on r squared
The shorter the distance, the greater the attraction
K is 9 billions
The spankings I’ll lay on your skin tonight
while you repeat the columbian force

These equations describe how electricity and magnetism work
Our feeling, interaction,
Our sight and sensation
Our touch
Do you feel it
I can feel your charge, it’s positive
My electron cloud is so attracted

Say my name, call me Sensei.
Let’s begin our Hide’n’Seek game:
like charges in insulators’ gap,
try to reach me, come to the other side.
it’s okay

You’re finally here, close to my chest again,
Ready to start, tell’em slowly
First is Gauss Law
You surround me like a surface
I’m your electric flux
the inner charge

Maxwell’s 2nd equation says:
the magnetic field is made by lines
Closed lines from a pole to another
no sources, they’ll always return
In the end, B flux is always zero

Hold me now, we can’t be detached
No monopoles

3rd equation, it may change in form
If we have no magnetic field
then E is irrotational
So we can define it through a potential
this field is conservative
The result is zero again

Let’s make it harder
You can make B vary
The situation isn’t static anymore!
Here it comes: Faraday induction

The last one it’s also called the Ampere’s law
With static fields it’s easy
The Circulation of B
is just permeability
times concatenated currents Locally is just J,
permeability again

But if we vary
We need to add one more thing
Maxwell found a way to include
time-varying electric fields
Adding the displacement current
locally it’s just the variation in time of E.
Here we have our special laws, All unified
a symmetric coherent set
Maxwell’s Equations

Protons, electrons and light
They seem to be different
but they are the same thing
did you know these electromagnetic waves
have the same speed of light
and hence are the same”

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