Relativistic electromagnetism

Relativistic electromagnetism is a physical phenomenon explained in electromagnetic field theory due to Coulomb's law and Lorentz transformations. After Maxwell proposed the differential equation model of the electromagnetic field in 1873, the mechanism of action of fields came into question, for instance in the Kelvin’s master class held at Johns Hopkins University in 1884 and commemorated a century later. The requirement that the equations remain consistent when viewed from various moving observers led to special relativity, a geometric theory of 4-space where intermediation is by light and radiation. The spacetime geometry provided a context for technical description of electric technology, especially generators, motors, and lighting at first. The Coulomb force was generalized to the Lorentz force. For example, with this model transmission lines and power grids were developed and radio frequency communication explored. An effort to mount a full-fledged electromechanics on a relativistic basis is seen in the work of Leigh Page, from the project outline in 1912 to his textbook Electrodynamics (1940) The interplay (according to the differential equations) of electric and magnetic field as viewed over moving observers is examined. What is charge density in electrostatics becomes proper charge density and generates a magnetic field for a moving observer. A revival of interest in this method for education and training of electrical and electronics engineers broke out in the 1960s after Richard Feynman’s textbook. Rosser’s book Classical Electromagnetism via Relativity was popular, as was Anthony French’s treatment in his textbook which illustrated diagrammatically the proper charge density. One author proclaimed, "Maxwell — Out of Newton, Coulomb, and Einstein". The use of retarded potentials to describe electromagnetic fields from source-charges is an expression of relativistic electromagnetism. The question of how an electric field in one inertial frame of reference looks in different reference frames moving with respect to the first is crucial to understanding fields created by moving sources.

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Covariant formulation of classical electromagnetism

The covariant formulation of classical electromagnetism refers to ways of writing the laws of classical electromagnetism (in particular, Maxwell's equations and the Lorentz force) in a form that is manifestly invariant under Lorentz transformations, in the formalism of special relativity using rectilinear inertial coordinate systems. These expressions both make it simple to prove that the laws of classical electromagnetism take the same form in any inertial coordinate system, and also provide a way to translate the fields and forces from one frame to another.

Loi de Coulomb (électrostatique)

thumb| Dans les deux cas, la force est proportionnelle au produit des charges et varie en carré inverse de la distance entre les charges. La loi de Coulomb exprime, en électrostatique, la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement. Elle est nommée d'après le physicien français Charles-Augustin Coulomb qui l'a énoncée en 1785 et elle forme la base de l'électrostatique. Elle peut s'énoncer ainsi : thumb|Balance de Coulomb.

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vignette|Force de Lorentz agissant sur des particules chargées se déplaçant rapidement dans une chambre à bulles. Les trajectoires de charge positive et négative se courbent dans des directions opposées.La force électromagnétique ou force de Lorentz est la force subie par une particule chargée dans un champ électromagnétique. C'est la principale manifestation de l'interaction électromagnétique. Cette force, appliquée dans diverses situations, induit l'ensemble des interactions électriques et magnétiques observées ; elle est de ce fait principalement étudiée en physique et en chimie.

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