2 Erhaltungssätze

  Mit den Maxwell Gleichungen sind auch eine Reihe von Erhaltungssätzen verknüpft. So folgt aus den inhomogenen Maxwell Gleichungen (Ampere's und Coulomb's Gesetze) die Ladungserhaltung


D.h. zeitliche Änderungen der Ladungsdichte verursachen immer einen Strom. Es können keine Ladungen erzeugt oder vernichtet, sondern nur verschoben werden.


Eine ähnliche Kontinuitätsgleichung erhalten wir für die Energiedichte des elektromagnetischen Feldes


mit Hilfe des Poyntingvektors


In einem nichtleitenden Medium ist die zeitliche Änderung der Energie im elektromagnetischen Feld immer über den Strahlungsstrom verknüpft. In einem leitenden Medium wird die Energie des elektromagnetischen Feldes, die nicht über Strahlung abgegeben wird, in Wärmeenergie umgesetzt. Sie lässt sich für isotrope Medien ( ) angeben


ist also proportional zu (: Widerstand).


Etwas schwieriger zu verstehen ist die Impulserhaltung im elektromagnetischen Feld. Die Kraft auf ein geladenes Teilchen im elektromagnetischen Feld ist


Verallgemeinert auf eine kontinuierliche Ladungsverteilung erhält man ( )


Hinzu kommt die zeitliche Änderung des Feldimpulses


Formt man die beiden rechten Seiten um, so erhält man


mit dem Maxwell'schen Spannungstensor


den Impulserhaltungssatz für das System aus Feld und Ladungen.

H.J. Lüdde