Калибровки
Уравнения Максвелла. Потенциалы
Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в вакууме:

или
| (1) |
Теорема Гаусса в операторной форме:

Теорема Стокса в операторной форме (рис.1):

где 
Потенциалы электромагнитного
поля:
| (2)
|
где 
Подставим соотношения (2) в уравнения Максвелла (1):
| (3) |
это уравнение превращается в тождество, так как 
так как
получим тождество 

Раскрыв двойное векторное произведение, получим:
| (4) |
Градиентная инвариантность
Если заданы потенциалы А и
, то этим вполне однозначно задаются Е и Н, а значит, и поле. Однако одному полю могут соответствовать разные потенциалы [2, § 18]:
| (5) |
При таком переходе
и 

Таким образом, физический смысл имеют лишь те величины, которые инвариантны по отношению к преобразованию потенциалов (5). Поэтому все уравнения должны быть инвариантны относительно этого преобразования. Эту инвариантность называют градиентной (калибровочной).
Калибровки
Калибровками называются дополнительные ограничения, которые накладываются на потенциалы А и
, чтобы уравнения для потенциалов в конкретном случае были удобны для решения.
1. Калибровка Лоренца:
| (6) |
С учетом градиентной инвариантности (5) из (6) получим:

Отсюда следует условие, ограничивающее вид
в градиентном преобразовании:
, где □ - оператор Даламбера,
| (7) |
Из уравнения Максвелла
в формуле (3) с учетом уравнения (6) получим:
| (8) |

Для
получим:

Подставим в (5) 
| (9) |

2. Калибровка Кулона:

Условие на f:

3. Калибровка поперечных волн:
(2)