麦克斯韦方程组(Maxwell'sequations).ppt
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1、1.3 麦克斯韦方程组Maxwells equations电磁感应定律位移电流麦克斯韦方程组洛仑兹力,电磁场,变化磁场激发电场 (法拉第电磁感应定律)变化电场激发磁场 (麦克斯韦位移电流假设),如果闭合线圈是一固定的面,且有又由于感应电场的存在,则所以,1、法拉第电磁感应定律(Faradays law),(右手螺旋),电动势:,即由于S曲面是任意的,要使上式成立,除非是,有旋性,变化的磁场产生电场,当,时,2、位移电流(Displacement current),变化的电场产生磁场?,稳恒电流,交变电流,所以,非恒稳情况下,电流激发磁场,根据电荷守恒定律,则要求如果承认电荷守恒定律是普遍成立的
2、, 那么 必须作修改。,假设:,位移电流,?,位移电流,位移电流的引入从另一个侧面深刻揭示了电场和磁场之间的联系:不仅变化的磁场激发电场,变化着的电场激发磁场,两者都以涡旋形式激发。,变化的电场产生磁场!,3、麦克斯韦方程组(Maxwells equations),1864年麦克斯(Maxwell)将电磁规律总结为麦克斯韦方程组,理论上预言了电磁波的存在, 20年后, 1888年赫兹用实验的方法验证了电磁波的存在。,电场、磁场是统一的,即电磁场 电荷、电流是电磁场之源,来源“实体”物质 电磁场可以独立于电荷、电流,具有“物质性” 真空中的 Maxwell 方程是线性方程,满足叠加原理,积分形式
3、,前面已经指出,一个点电荷q在电场 中所受的力(Coulombs force)为 如果这个点电荷是运动的,并且空间还有磁场存在,则该电荷既受到电场力的作用,还要受到磁场力的作用(即Amperes force),4、洛仑兹力(Lorentz force),由于变化的电场激发磁场,变化的磁场激发电场,所以在非稳恒条件下,电场和磁场总是同时存在的,而且不可分割。因而对一个电荷q以速度 运动时,总是同时受到电场和磁场的作用力,即,这就是Lorentz力,它也是电磁现象的基本规律之一。,如果把它写成力密度的形式,则有,描述包含粒子、电磁场体系的完整、自洽的动力学方程,带电粒子运动,电磁场,对带电粒子作用,Lorentz,Maxwell,作 业,p.34页:5、6,
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