16.5麦克斯韦电磁场理论.ppt

1、第16章电磁效应和电磁场、16.5麦斯威尔电磁场理论、麦斯威尔(1831-1879 )英吉利物理学家.古典电磁理论的奠基者、瓦斯气体动理论的奠基者之一.他提出了回旋场和位移电流的概念，确立了古典电磁理论，预言了光速传播的电磁波的存在.他还说： 提出了瓦斯气体分子速度分布的统一修正规律，1865年麦斯威尔在总结前人工作的基础上，提出了完整的电磁场理论，他的主要贡献是提出了“有旋转电场”和“有电容电流”两个假设，预言了电磁波的存在，修正了电磁波的速度(即光速)。 麦斯威尔理论为古典动力学奠定了基础，为无线电技术和现代电子通讯技术的发展开辟了广阔的前景.(真空中)，引言：静电场，稳定磁场，电，磁，电

2、磁，变化磁场麦斯威尔还灵敏：改变电场，产生涡磁场，如何提出感应磁场， 1 .引入、S1、S2、r、I、c、电容的充放电过程：将左极板的边缘作为积分电路l，将l作为边界作为曲面S1、S2。 对S1面：对S2面：不符点！ 安培定律有问题吗？ 不安培定律不适用于不稳定的情况。 在对I、S1、极板、q(t )、极板间D(t )、S2、麦斯威尔进行了不符点分析之后，大胆地提出了理论上的：电容电流的概念。 电容器充电：电容器放电：结论：在电容器中，Id总=I，极板断开的电流由Id继承，保持电流的连续性。 电容电流：3 .总电流，麦斯威尔假定电场中某一点的电容电流密度等于该点的位移矢量相对于时间的变化率。

3、4 .总电流安培环路定理：传导电流电容电流=总电流，即，沿着磁场强度h的任何闭环的积分等于流经该环路的传导电流和电容电流的代数和。 对于S1面：S2面：I=Id、二、电容电流(变化电场)产生的磁场。 Id与Ic Id激励的磁场H(B )完全等效，与其呈右手螺旋关系：三、传导电流与电容电流的比较，电容电流Id的实质是变化电场。 2. Ic产生焦耳热，Id不产生焦耳热！ Ic和Id以共同的形式激发磁场。 1 .传导电流Ic与电荷的宏观取向运动有关，但共同点、不同点，3. Ic只存在于导体中，Id可以存在于导体、介电质、真空中。 例1有圆形平行板电容器。 对其进行充电，省略电路上的传导电流、边缘效应

4、，则(1)求出两极板间的电容电流(2)与两极板间的轴线的距离为这一点上的感磁强度.如图所示，制作半径与极板平行的圆形电路，将数据代入该圆面积的电位移无损音频压缩编码进行修正，求出四、麦克斯韦方程组的积分形式、 使磁场发生变化、产生电场：自由电荷的电场、变化磁场的电场、任意电场、磁场、传导电流I的磁场、电容电流Id的磁场、麦克斯韦方程组、麦克斯韦方程组如诗般优美。 (2)各种方程的物理意义：1 .麦克斯韦方程组：(1)在任何电场中，穿过任何闭曲面的通量等于其闭曲面内的自由电荷的代数和。 源场，(2)在任何磁场中，通过任何闭合曲面的磁通量始终为0。 无源场，如(3)所示，沿任意闭环的电场强度e的积

5、分等于通过该环的磁通量的经时变化率的负值。(4)沿着磁场强度h的任何闭环的积分等于流经该环的传导电流和电容电流的代数和。 旋转场，qmi，Im， 结论：无论有无磁载荷、磁流，麦克斯韦方程组组均不受影响。 它为电磁场理论奠定了基础，经过了实践检验，为现代电子学、广播学等学科奠定了理论基础。 3 .洛伦兹力，事物之间相互关系的制约，方程式，激发电磁场，电荷，电流，以及电磁场内部运动的一方面。 电磁场相反地对电荷施加力量。 电荷q在广义电磁场中受力：对于任何速度v的粒子电荷都成立，麦斯威尔完善电磁场理论，预言电磁波的存在，电磁波的真空速度为：3108 m/s，5，修正电磁场的物理性质，电磁场客观存在的物质形态，所有物质具有基本属性：能量、质量、动量、1、电磁场的能量密度，静电场的能量密度：稳态磁场的能量密度：变化电磁场既具有电场能量又具有磁场能，一般来说：2 .电磁场的质量密度，电磁场具有有限的运动速度c，它具有一定的质量m。相对论质量能量关系：E=MC2、单位体积中电磁场