¿Cuál es la diferencia entre la forma diferencial e integral de las ecuaciones de Maxwell?

Las ecuaciones de Maxwell en su forma diferencial se mantienen en cada punto en el espacio-tiempo, y se formulan utilizando derivados, por lo que son locales : para saber qué está sucediendo en un punto, solo necesita saber qué está sucediendo cerca de ese punto .

Las ecuaciones de Maxwell en su forma integral están formuladas en términos de integrales, por lo que debe tener una curva / superficie / volumen para integrarse.

Matemáticamente, las formas diferenciales e integrales son equivalentes, lo que puedes probar aplicando el teorema de divergencia o el teorema de Kelvin-Stokes. Las formas diferenciales se pueden derivar directamente variando la acción apropiada, y se pueden combinar en una forma covariante relativista. Esto los hace más útiles teóricamente . Sin embargo, las formas integrales son más fáciles de usar para resolver problemas, ya que tratan con la carga y la corriente, mientras que las formas diferenciales tratan con la carga y las densidades de corriente, que son algo menos intuitivas. Esto es especialmente cierto para problemas que involucran cargas infinitas o densidades de corriente, como los que involucran cargas puntuales o cables idealizados (infinitamente delgados).

Condiciones de borde.

La forma integral de las ecuaciones de Maxwell tiene las condiciones de contorno incorporadas en ellas. Entonces, en cierto sentido, son más ‘completos’ porque no necesitas condiciones límite para resolverlos.

La forma diferencial requiere que proporciones las condiciones de contorno para resolverlas.

En general, elige uno u otro porque el problema particular en cuestión puede resolverse más fácilmente con uno u otro.

Lo mismo ocurre con la dinámica de fluidos similar y las formas integrales.

Daniel Fleisch, Guía del estudiante para las ecuaciones de Maxwell, Cambridge University Press

Uno es la forma integral. Uno es la forma diferencial.

Ambos dicen lo mismo, solo que dependen principalmente de lo que te importa.