电磁学绪论

1 内江师范学院 物理与电子信息工程学院 2 3 课程简介 课程类型 物理学专业必修专业基础课 成绩评定 全程跟踪考核法 期末考试 60 作业及平时 15 课程章节总结 5 课程论文 20 学时学分 75学时 4学分 先修要求 高等数学力学热学 基本目的 1 全面地 系统地掌握电磁运动的基本现象 基本概念和基本规律 2 具有一定的分析和解决电磁学问题的能力 为后继课程奠定必要的基础 4 围绕电磁学的基本规律及其应用 自己选题 自找参考资料 独立撰写 期末前组织优秀论文讲演 培养大家的主动学习积极性 拓宽知识面 培养理论联系实际的精神 评分要求 思路清晰 观点正确 推理符合逻辑 具有明确的结论 论文成绩占电磁学总成绩的20 课程论文 5 目录第1章静电场的基本规律第2章有导体时的静电场第3章静电场中的电介质第4章恒定电流和电路第5章恒定电流的磁场第6章电磁感应与暂态过程第7章磁介质第9章时变电磁场和电磁波 6 电磁学是经典物理学的一部分 一 电磁学研究对象 电荷 电流产生电场 磁场的规律 电场和磁场的相互联系 电磁场对电荷 电流的作用 电磁场对物质的各种效应 绪论 二 电磁学内容 静电学 恒定电流 恒定电流的磁场 电磁感应 电磁场与电磁波 7 三 关于电磁学的教学 1 电磁学作为研究对象的重大变化 必将引起基本观念 规律性质的深刻变化 必将导致新的概念 新的研究方法 新的描述手段和新的数学工具的出现 从而标志新的研究领域的开辟 预示新的理论的诞生 2 电磁场理论的研究由静止转为运动 由稳恒步入变化 最终建立了一组十分优美而简洁的麦克斯韦方程组 它概括了麦克斯韦之前所有的电磁经验 8 3 电磁学的难点在于 场 场是在一定空间范围内连续分布的客体 从概念到方法 对我们来说都是全新的 认识场要从它的空间分布规律入手 从总体上去把握 掌握恰当的描述方式和新的概念 静电学是整个电磁学的基础和重点 定律 它不仅是物理学史上划时代的伟大成就 也为理解什么是物理理论 怎样建立物理理论提供了光辉的范例 9 四 电磁学发展简史1 电学 electricity 起源于古希腊的哲学家台利斯 Thalas公元前600年 发现的一种现象 一块琥珀经过摩擦后会吸引草屑 琥珀 来源于希腊文electron 所以 英语electron电子 electricity电学 electrostaticfield静电场 凡带 电 都有词头 electron 这一部分实际是静电学 10 2 磁学 Magnetism 要追溯到天然 石块 吸引铁钉现象 这种 石块 对铁有吸引力 在铁钉附件放此 石块 铁钉就扑向石块 好的慈母对婴儿的吸引一样 石块 铁钉慈母 婴儿这石块取名为 慈石 后衍化为 磁石 公元前三世纪 吕氏春秋 慈石召铁 石 铁之母者 11 希腊 Magnasia 麦格西尼亚 发现石块吸引牧羊鞭 所以磁学为Magnetism3 电磁学 electromagnetism 1820年以前 电学 磁学相互独立 1820年 H C Qersted 丹麦 发现导线中的电流可以影响罗盘的指针 磁针 才将电学 磁学联系起来 在电磁学的发展过程中 Franklin Ampere Paisson Gauss Faraday等很多人都作出了贡献 其中M Faraday英国人 1791 生于伦敦人 善于从各种不同的试验现象中找出最本质的东西 发明了电磁感应定律和电解定律 12 1831 J C Maxwell诞生 英 1831 11 13生于苏格兰首府爱丁堡 16岁入爱丁堡大学 后入剑桥大学学习 最著名的著作是 电磁学论文 Atreatiseoneletricityandmagnetism把电磁学恒为一组方程 Maxwellsequations即只要这一组四个方程原则上就可以解决电磁的一切问题 可类比牛顿定律在力学中的地位 但应用范围更广包括一切大型电磁器件 光学器件的基本原理 13 电磁学不是到Maxwell sequations就终止了 五 学习要求及方法1 要求 理解电磁学 从实验出发 抽象 总结出基本规律 定理 14 主要要求 场 不是一