大学物理课件：第11章　麦克斯韦方程组_第1页
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文档简介

1、第4篇,电磁学,富兰克林,欧姆,爱迪生,奥斯特,赫兹,库仑,安培,麦克斯韦,法拉第,洛仑兹,第11章麦克斯维方程组,11.1位移电流,在截面S1上应用安培环路定理,在截面S2上应用安培环路定理,结论：在同一环路中使用安培定理得到不同结论 安培定理对非闭合回路失效,1 非闭合电路中的安培环路定理问题,2位移电流,(2). 传导电流与位移电流的数量关系,传导电流,由高斯定理,于是,(3).电路全电流的安培环路定理,积分形式,微分形式,例：半径R=0.1m的两块圆板构成的电容器，以匀速充电使电 容器两板极电场的变化率为 V/ms 求：1).电容器两板极间的位移电流 2).计算电容器内两板中心连线r(

2、rR)处的磁感应强度Br 和 r=R处的BR,解：1).由位移电流的定义,2). 由全电流的安培环路定理,同理,例：如图，一电量为q的点电荷，以匀角速度作圆周运动，圆 周的半径为R，设t0时q所在点的坐标为x0R，y00， 以i、j分别表示x轴和y轴上的单位矢量，则圆心处O点的位 移电流密度为,答：(D)对，q在O点产生的电场,位移电流密度,11.2麦克斯维方程组,设：E(1)、D(1)：表示静电场中的电场强度矢量、电位移矢量 E(2)、D(2)：表示变化电场产生的电场强度矢量、电位移矢量 E、D：表示总的总电场强度矢量、电位移矢量 B(1)、H(1)：表示稳恒磁场中的磁感应强度矢量、磁场强度

3、矢量 B(2)、H(2)：表变化磁场产生的磁感应强度矢量、磁场强度矢量 B、H：表示总磁场的磁感应强度矢量、磁场强度矢量,则,麦克斯维方程组的微分形式,物性方程,洛伦兹力公式,强调：洛仑兹力与麦克斯维方程组构成经典电磁学的理论基础,11.3电磁波,电磁波：由于变化的电场和变化的磁场相互激发，由近及远向 外传播，形成电磁波,1 电磁波产生的原因,说明：A.只要空间存在变化的电场或磁场，就会形成电磁波 B.电磁波可以自身完成向外传递，且传播速率为光速,2 实用电磁波产生的条件,(1).振荡频率足够高,(2).振荡电路必须开放偶极辐射,3.电磁波的波动方程,在电荷密度=0，电流密度j=0的情况下，真空中麦克斯韦方 程组可以写为,其中,对第三式两边取旋度得,利用矢量分析公式第一式,由第五、第六式，第七式右端可化简为,将第八、第九式代入第七式,电报方程,4 平面电磁波,(1).平面电磁波解,(2).平面电磁波的性质,A.平面电磁波为横波,B.电场强度矢量与磁场强度矢量同相位，同传播速度,C.电场强度与磁场强度的数量关系,D.电磁波的传播速度,(3).电磁波的能量密度,(4).电磁波的能流密度,定义：单位时间通过单

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