电磁场教案资料

电磁场位移电流IS2S1对图示稳恒电流，取环路L，任选两个以L为边界的任意曲面S1和S2，则穿过两个曲面的电流强度相等。由Ampere环路定理,有：位移电流的提出LI可见，对稳恒电流Ampere环路定理总是成立的。对S1和S2所构成的闭合曲面S，有：电流连续性方程

稳恒电流的条件S2S1当电键K闭合（断开）时，电源对电容器充（放）电，电路中的电流是变化的。作环路L，任选两个以L为边界的任意曲面S1和S2，显然，S1面有电流流过，而S2面在电容器内侧，无电流通过，对S1和S2面应用Ampere环路定理，有：

KL对于非稳恒电流，Ampere环流定理成立吗？为此，以图示电容器的充（放）电为例加以讨论。可见，在非稳恒情况下，因通常的电流——传导电流具有非连续性，从而导致Ampere环流定理不再成立。但应当注意此时有电力线穿过S1和S2面。D（电流连续性方程），流进闭合曲面S=S1+S2的电流=S面内极板上电荷的增加率，反之，流出闭合曲面S的电流=S面内极板上电荷的减少率，即：可见，流进S1面的电流与流出S2面的电位移通量相等，故：S2S1

KLD为了消除在非稳恒情况下电流不连续的矛盾，Maxwell1865年提出大胆假设：Maxwell位移电流假设揭示了电与磁联系的另一方面：电可以生磁。S2S1

KLD位移电流密度位移电流全电流变化的电场可等效成一种电流——位移电流Id，位移电流同传导电流一样要激发磁场，且服从相同的规律。磁场运动电荷的传导电流变化电场的位移电流(displacementcurrent)Ampere环流定理的普遍形式全电流对S1面对S2面全电流Ampere环路定理S2S1

KLD这就是普遍形式的Ampere环路定理Maxwell是19世纪伟大的英国物理学家、数学家。1831年11月13日生于苏格兰的爱丁堡，自幼聪颖，10岁时进入爱丁堡中学学习14岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文，已显露出出众的才华。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理。1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习。Maxwell主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》，并于1873年出版，1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授，负责筹建著名的卡文迪什实验室，1874年建成后担任这个实验室的第一任主任，直到1879年11月5日在剑桥逝世。§13.2Maxwell方程组一、Maxwell方程组Maxwell方程组的积分形式介质性质方程Maxwell方程组的微分形式介质性质方程二、Maxwell方程组积分形式微分形式介质性能方程在无电荷和电流的空间—无源空间Maxwell由此预言电磁波存在，并以光速传播。H.Hertz（德，1857-1894）于1886-1888年证实了电磁波的存在，从而首次用实验证明了Maxwell电磁场理论的正确性。Maxwell电磁理论的意义整个宏观电磁理论的方程组。Maxwell方程组是一切宏观电磁现象都遵循的客观规律，是电磁场的基本方程组。它是现代无线电电子学、现代磁学、波动光学、宏观电动力学等的理论基础。Maxwell方程组揭示了变化的磁场能够激发电场、变化的电场也能激发磁场的宏观规律，展示了自然界美妙的对称性；同时又指出变化的电场和磁场又能互相制约，组成统一的电磁场