高二物理竞赛：麦克斯韦方程组与电磁场与电磁波课件_第1页
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第15章

麦克斯韦方程组

电磁场与电磁波1、静电场一、静电场和恒定磁场的基本规律电场强度电位移极化强度基本性质：表明静电场是有源场，保守力场。2、稳恒磁场一、静电场和恒定磁场的基本规律磁感应强度磁场强度磁化强度基本性质：表明磁场是无源场，非保守力场。变化的磁场可以激发感生电场表明感生电场是无源场，非保守力场。二、变化磁场涡旋电场感生电场环路积分一般情况下，空间某一点的总电场：表明变化的磁场激发涡旋电场变化的电场能否产生磁场？三、变化电场位移电流稳恒磁场中,安培环路定理（S是以L为边界的任意曲面

）通过以环路为边界所有曲面的电流相等，与曲面形状、位置无关。三、变化电场位移电流++++++l非稳恒情形

以电容器的充电为例

矛盾表明稳恒磁场的安培环路定理不适用于变化电磁场Ic

Ic

++++++lIc

Ic

矛盾是由传导电流在电容电路中不再连续造成的；如果假设在电容器中也有某种电流存在，整个电路的电流就又连续了。麦克斯韦假设在电容器中有位移电流存在

在电容器两极板间中断了的传导电流被其间的位移电流接替下去。+++++-----

Ic

AB传导电流密度

回路中任取一截面，dt时间内通过此截面的电荷dq就是电容器极板上失去（获得）的电荷，所以极板上电荷对时间的变化率等于电路中传导电流的大小。电位移的变化率与传导电流密度大小相等++++++++++IIDq00+q电位移的变化率的方向和传导电流是否相同？充电时：qσDeeDt与的方向相同,D与方向相同同理，放电时与方向相同eeDt小结

位移电流密度

（1）变化电场可等效为一种电流

位移电流（2）位移电流和传导电流一样可以激发磁场麦克斯韦位移电流假设++++----位移电流可以代替在电容器两极板间中断的传导电流

全电流稳恒磁场安培环路定理推广为全电流安培环路定理位移电流和传导电流的异同：1、位移电流的本质是变化的电场，而传导电流是自由电荷的定向运动。2、传导电流产生焦耳热，位移电流不会产生焦耳热3、位移电流存在于真空、导体、电介质等，而传导电流只存在于导体中4、无论是传导电流还是位移电流（变化的电场）产生的磁场都是无源涡旋场。四、麦克斯韦电磁场方程的积分形式（1）有旋电场麦克斯韦假设（2）位移电流的积分形式麦克斯韦方程组四、麦克斯韦电磁场方程的积分形式方程意义电场是有源场，电荷是电场的

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