1、电磁学第六章 电磁场和电磁波麦克斯韦（ J.C.Maxwell)简介(1831-1879)一、生平在法拉第发现电磁感应定律那一年，即 1831年，麦克斯韦在英国的爱丁堡出生了。他从小聪明好问。父亲是个机械设计师，很赏识自己儿子的才华，常带他去听爱丁堡皇家学会的科学讲座。十岁时送他到爱丁堡中学。在中学阶段，他就显示出了在数学和物理方面的才能，十五岁那年就写了一篇关于卵形线作图法的论文，被刊登在 爱丁堡皇家学会学报 上。 1847年，十六岁的麦克斯韦考入爱丁堡大学。1850年又转入剑桥大学。他学习勤奋，成绩优异，经著名数学家霍普金斯和斯托克斯的指点，很快就掌握了当时先进的数学理论。这为他以后的发展
2、打下了良好的基础。 1854年在剑桥大学毕业后，曾先后任亚伯丁马里夏尔学院、伦敦皇家学院和剑桥大学物理学教授。他的口才不行，讲课效果较差。二、主要贡献麦克斯韦在电磁学方面的贡献是总结了库仑、高斯、安培、法拉第、诺埃曼、汤姆逊等人的研究成果特别是把法拉第的力线和场的概念用数学方法加以描述、论证、推广和提升，创立了一套完整的电磁场理论。麦克斯韦除了在电磁学方面的贡献外，还是分子运动论的奠基人之一。（ 1）静电场的高斯定理（ 2）静电场的环路定理1. 静电场和恒定磁场的基本规律表明静电场是 保守（无旋、有势）场。表明静电场是 有源场。表明恒定磁场是 非 保守（有旋）场 。 （ 4）恒定磁场的环路定理
3、（ 3）恒定磁场的高斯定理 表明恒定磁场是 无源场 。 上面四个式子中 、 、 和 各量分别表示由静止电荷和恒定电流产生的场， q为高斯面 S内自由电荷的代数和， I为穿过闭合回路 L的传导电流的代数和。法拉第电磁感应定律涡旋 电场的环流和变化磁场的关系式中 表示变化磁场所激发的涡旋电场的场强。变化的磁场可以产生涡旋电场，那么， 变化的电场能否产生磁场？特例一 . 电磁场的基本规律1. 电场的高斯定理：2. 静电场环流定律：3. 磁场的高斯定理：4. 安培环路定律：5. 法拉第电磁感应定律：修正：电场环路定律静电场与涡旋电场静电场稳恒场二 . 位移电流1. 问题：稳恒场S 是以 L 为周界的任一曲面。取以 L 为 周界的两曲面 S1, S2则或非稳恒场 ？对稳恒场：非稳恒场：例如电容充放电时，参见右图矛盾 ！除传导电流 外，还有 位移电流 ，它与 有关， 假说： 注意到1) 电流断了，但电容两极电量 + q， - q 相等； 2) 电流变化的同时， q 变， 变， 变。 Maxwell 提出：而总的电流密度称为全电流密度全电流安培环路定律或 推导： 按假说显然或非稳场也适用则电荷守恒高斯定理 或或电位移通量
