Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции

Открытое М. Фарадеем в 1831 г. явление электромагнитной индукции определялось им как возникновение индукционного тока в катушке при изменении магнитного потока через ее витки. Из рассуждений М. Фарадея следует, что явление электромагнитной индукции можно наблюдать лишь при наличии проводников, помещенных в магнитное поле, меняющееся с течением времени. Наиболее простой случай возникновения ЭДС индукции наблюдается при движении проводника в магнитном поле, если он при этом пересекает линии вектора . При этом возникновение ЭДС индукции объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды проводника. Под действием этой силы электроны смещаются вдоль проводника и создают на его концах разность потенциалов, равную ЭДС индукции.

Итак, по Фарадею, явление электромагнитной индукции состоит в возбуждении электрического тока. Для его наблюдения необходимо наличие замкнутого проводника, по которому будет протекать индукционный ток.

Дж. К. Максвелл видел сущность электромагнитной индукции прежде всего в возбуждении электрического поля, а не тока. Электромагнитная индукция может наблюдаться и тогда, когда в пространстве вообще нет никаких проводников. Появление индукционного тока в замкнутом проводнике при внесении последнего в переменное поле есть лишь одно из проявлений электрического поля , возникшего в результате изменения магнитного поля. Но поле может производить и другие действия, например поляризовать диэлектрик, вызвать пробой конденсатора, ускорять и тормозить заряженные частицы и т. д. Таким образом, по Максвеллу, всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле. Последнее и является причиной возникновения индукционного тока в проводнике. Максвеллу принадлежит следующая углубленная формулировка закона электромагнитной индукции: Всякое изменение во времени магнитного поля возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности этого поля по любому неподвижному замкнутому контуру не равна нулю. Это означает, что поле вектора является вихревым.

Формулировка Дж. К. Максвелла закона индукции более общая, чем формулировка М. Фарадея. Она является наиболее важным обобщением электродинамики.