Обобщив теоретически законы электромагнетизма
, которые были открыты опытным путем, и дополнив их гипотезой о существовании токов смещения, Максвелл составил систему четырех фундаментальных уравнений электродинамики, которые описывают все явления электромагнетизма. Содержание первого и третьего уравнений обсуждался в § § 4.11, 4.12, соответственно. Второе уравнение Максвелла - это теорема Гаусса для электростатического поля (см. раздел 3, ч.1). Четвертое уравнение Максвелла - это теорема Гаусса для магнитного поля.
Систему уравнений Максвелла следует дополнить тремя вспомогательными уравнениями, которые устанавливают связь между физическим величинам. Одним из важных выводов из анализа уравнений Максвелла является то, что переменные электрическое и магнитное поля не могут существовать отдельно. Переменное электрическое поле возбуждает в пространстве переменное магнитное поле и, наоборот, переменное магнитное поле вызывает появление переменного электрического поля. Переменное электрическое и неразрывно связанное с ним магнитное поля образуют единое электромагнитное поле.