물질 속에서는 다른 형식으로 해석하는 것이 편리하다.
앞의 맥스웰 관계식은 가장 근본적인 것으로서 정확하기는 하지만 물질 속에서는 물질의 효과를 총체적으로 반영한 새로운 형태의 방정식으로 정리하는 것이 편리하다. 이 방정식을 물질계에 적용하기 위해서는 물질의 모든 전하분포를 다 반영해야 할 것이다. 아울러 물질 내의 전하나 전류는 놓여있는 전기장과 자기장의 조건에 따라 적절하게 재배치되어 버리므로 그 효과를 고려해서 이 관계식을 적용하는 것은 거의 불가능해진다. 실제로는 위 방정식은 전하나 전류가 멀리 분포하고 있는 상황, 즉 물질계를 벗어난 진공에서나 적용할 수 있는 정도로 이해할 수 있다.
물질의 전하나 전류의 배치는 전기장과 자기장에 의해 순간적으로 일어나며 이들 사이에는 잘 정리되는 다음과 같은 질서를 가지고 있다. 즉, 물질이 가지고 있는 분극밀도 P와, 자화밀도 M은 속박전하밀도 ρb, 속박전류밀도 Jb를 다음과 같이 만든다. ρb=−∇⋅P Jb=∇×M
이들 ρb, Jb은 실제의 전하밀도, 전류밀도와 같이 전기장과 자기장을 만든다. 뿐만 아니라 이들은 전기장과 자기장에 비례하게 생겨난다. P=ε0χeE M∝B M의 경우 비례관계로만 나타낸 이유는 실제로 이를 정의할 때 관습적으로 자기장 B로 하지 않고 H-장 H으로 하기 때문이다.
새로운 두 장인 대체전기장(electric displacement) D와 자기장 세기(magnetic field strength) H를 다음과 같이 정의하자. D=ε0E+P 와 H=1μ0B−M 이들로 앞의 맥스웰 방정식을 다시쓰면 ∇⋅D=ρf∇⋅B=0∇×E=−∂B∂t∇×H=Jf+∂D∂t 이다. 여기서 ρf와 Jf는 보통의 전하밀도와 전류밀도로서 앞서 첨자없이 나타낸 것으로 속박전하밀도와 속박전류밀도를 구분하기 위해 첨자를 붙였다.

[질문1]
보통의 물질(선형 물질)은 D와 H가 각각 다음과 같이 E와 B와 나란하다. D=ε0EH=1μ0B 위의 마지막 물질에서의 맥스웰 방정식을 이 관계로 다시 정리하라.
_ 전류밀도_ 전기장_ 자기장_ 전하_ 분극
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