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文档简介
1、 13-5 麦克斯韦电磁理论 引: 1865 年麦克斯韦在总结前人工作的基础上,提出完整的电磁场理论,他的主要贡献是提出了“涡旋电场”和“位移电流”两个假设,从而预言了电磁波的存在,并计算出电磁波的速度(即光速)。1888 年赫兹的实验证实了他的预言,麦克斯韦理论奠定了经典电动力学的基础,为无线电技术和现代电子通讯技术发展开辟了广阔前景。( 真空中 )1高斯定理磁场高斯定理安培环路定理环路定理回顾:涡旋电场明显的不对称性:变化的磁场能激发电场, 看不到变化的电场能激发磁场2(S 是以 L 为边的任意曲面) 传导电流的连续性保证了安培环路定理在恒静情况下的正确性。一 . 位移电流LI0KR安培环
2、路定理适应的条件?电流恒定条件3L-I0KR+ 在非恒静情况下,安培环路定理是不适用的,必须寻求新的规律。在非恒静情况下(S 是以 L 为边的任意曲面)4麦克斯韦称 为位移电流密度 -I0KR+称 为全电流密度 电流连续性方程可以表示为:5位移电流的确切涵义-I0KR+位移电流 :全电流(全电流是连续的:在传导电流中断的地方,必定有等量的位移电流接续下去)电场随时间变化极化电荷随时间变化6I0 和 Id 的区别:1) I0是电荷定向运动产生, Id电场随时间变化产生。2) I0只能存在于导电物质中,Id可存在于真空和绝 缘介质中。3) I0 产生焦耳热, Id 不产生焦耳热。 全电流下:安培环路定理I0 和 Id 的相似处:都能激发磁场。微分形式7 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - -IdI例1 已知:半径为R的圆形金属板组成的真空电容器,充电时两极板间电场的变化率为 求:Id、充电电流 I 和 B解:8麦克斯韦假设1)涡旋电场2)位移电流麦克斯韦方程组积分形式二 . 麦克斯韦方程组边界条件9方程组的微分形式实验证明:麦克斯韦方程组不仅适用于恒静和缓变的电磁场,也适合于快速变化的电磁场。矢量场:高斯定理矢量场:斯托克斯定理核心思想:一个变化的电场可激
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