经典电磁学(英语:Classical electromagnetism)或经典电动力学是
理论物理学的分支,通常包含在广义的
电磁学,以
麦克斯韦方程组和
洛伦兹力为基础,主要研究
电荷和
电流的
电磁场及其彼此的
电磁相互作用。当相关尺度和场强足够大以至于量子效应可忽略时(参见
量子电动力学),这一套理论能够对电磁现象提供一个非常漂亮的描述。有关经典电磁理论的综述以及物理概念的详细解说可参见
费曼、莱顿和桑斯;帕诺夫斯基和菲利普;以及杰克逊 等人的专著。
经典电磁学(英语:Classical electromagnetism)或经典电动力学是
理论物理学的分支,通常包含在广义的
电磁学,以
麦克斯韦方程组和
洛伦兹力为基础,主要研究
电荷和
电流的
电磁场及其彼此的
电磁相互作用。当相关尺度和场强足够大以至于量子效应可忽略时(参见
量子电动力学),这一套理论能够对电磁现象提供一个非常漂亮的描述。有关经典电磁理论的综述以及物理概念的详细解说可参见
费曼、莱顿和桑斯;帕诺夫斯基和菲利普;以及杰克逊等人的专著。
Ribarič和Šušteršič在其著作《守恒律和经典电动力学的未决问题》中基于当前对经典电磁理论的理解,考查了十二个至今尚未解决的电动力学问题;到目前为止,他们研究并引用了1903年至1989年间约240篇参考文献。如杰克逊所言,经典电动力学中最显著的问题在于,我们只可能在如下两种有限的情形下得到及讨论基本方程的解:第一种情形为给出电荷和电流的分布,求解激发的电磁场;第二种情形为给出外部的电磁场,求解内部带电粒子和电流的运动。而有时候这两种情形会合二为一,此时的处理方法却只能按次序进行:首先在忽略
辐射的情形下确定在外场中带电粒子的运动,然后将运动粒子的轨迹作为辐射源的分布计算
电磁辐射。很明显,在电动力学中这种处理手段只能近似正确。进一步来说,虽然
麦克斯韦方程组本身是线性的,然而某些电学-力学系统中电荷和电流与它们所激发的电磁场之间的相互作用却无法忽略,对于这类系统我们还不能从电动力学上完全理解。虽然经过了一个世纪的努力,至今人们还没能得到一组能够被广泛接受的描述带电粒子运动的经典方程,同时也没有获得任何有用的实验数据的支持。
电磁场会对处于其中的带电粒子施加如下的力(通常称作洛伦兹力):
库仑定律虽然形式简洁并能对电学作出很好的描述,在经典电动力学中它却并不是完全正确的。根本问题在于,在考虑含时的情形下库仑定律描述的是一种
超距作用,这种处理方法在场和
相对论的观念中是不成立的。举例而言,当电荷分布发生变化时,库仑定律所描述的电场所发生的相应变化也是瞬时而
狭义相对论则要求空间中任何一点的电场变化所需时间为非零值。根据
电磁场理论我们知道在真空中这种扰动所需的传播速度为光速,从而含时的电荷分布在空间中激发的电场变化都是被延迟的。对一般的含时电荷及电流分布形成的场,这种
推迟势可被计算求出,对其进行微分运算可得到杰斐缅柯方程。