백과

전기와 자기는 19세기 이전까지는 다른 현상으로 구분되었지만 이후로는 전자기학이라는 통합된 이론의 구성요소로 인식된다.

전하를 지닌 입자들은 전기력에 의해 상호작용하고, 움직이는 전하는 외부자기력과 작용하며 또한 그 자신이 자기력을 일으킨다. 장(場 field)의 개념은 많은 다른 물리분야에서처럼 고전전자기학에서도 중심적 역할을 한다. 두 하전입자 사이의 전기력 작용을 다음과 같이 장을 이용해 설명한다. 각 하전입자는 주변 공간에 전기장을 형성하며 다른 하전입자의 위치에도 전기장이 형성되고 이때 각 하전입자는 다른 하전입자에 의한 전기장과 작용한다.

간단히 요약하면 고전전자기학은 전하와 자석에 대한 전기장과 자기장에 관한 법칙이며 이는 바로 19세기 후반 제임스 클럭 맥스웰이 정리한 4개의 방정식들로 표현할 수 있다(→ 맥스웰 방정식). 또한 이 방정식으로부터 맥스웰은 전자기파의 존재를 추론했다. 전자기파는 공간에서 광속으로 진행하며 에너지·운동량·각운동량과 같은 역학적 성질도 가진다. 가시광선은 파장이 긴 무선전파에서부터 파장이 짧은 감마선에 걸쳐 있는 전자기파 스펙트럼의 한 영역에 불과하다.