Ch8-6 位移电流 电磁场方程的积分形式

同学们好！

8-6位移电流电磁场基本方程的积分形式一.问题的提出稳恒磁场的安培环路定理：+取回路L，作以L为边界的曲面—非稳恒情况矛盾！对S2:

说明在非恒定电流的情况下，稳恒磁场的安培环路定理是不适用了。以电容器充放电为例如何修正？对S1:出现矛盾的原因：非稳恒情况下传导电流不连续(I流入S1，不流出S2)如何修正？——找出现矛盾的原因！

寻找传导电流与极板间变化电场之间的关系。解决问题思路：传导电流不连续的后果：电荷在极板上堆积。

电荷密度随时间变化（充电，放电）

极板间出现变化电场

.大小：传导电流板间电场结论寻找传导电流与极板间变化电场之间的关系解决问题思路：+板间电场的电位移矢量对时间的变化率等于极板上的传导电流密度。穿过极板的电位移通量对时间变化率

等于极板上的传导电流。极板是分界面，一侧是传导电流，另一侧是变化电场解决了非稳恒情况电流的连续性问题传导电流I0

在极板上中断，可由接替。可由接替。传导电流密度在极板上中断，

将视为一种电流，为对应电流密度。问题的解决办法：充电放电二.位移电流麦克斯韦把电位移的时间变化率称为位移电流密度；电位移通量的时间变化率称为位移电流。

麦克斯韦假设位移电流和传导电流一样，也会在周围空间激起磁场。2.

物理意义真空中：揭示变化电场与电流的等效关系空间电场变化电介质分子中电荷微观运动3.传导电流与位移电流的比较自由电荷宏观定向运动变化电场和极化电荷的微观运动产生焦耳热只在导体中存在无焦耳热，在导体、电介质、真空中均存在，不受安培力都能激发磁场起源特点共同点传导电流I0位移电流ID三.安培环路定理的推广1.全电流2.

推广的安培环路定理对任何电路，全电流总是连续的对对不矛盾！稳恒情况的电磁场规律

麦克斯韦方程组的积分形式其反映的是空间某区域的间的关系。各方程的物理意义：一.麦克斯韦方程组的积分形式：(1)电场是有源场。电荷周围总伴随有电场。(2)磁场是无源场。磁感应线是无头无尾的闭合曲线。(3)变化的磁场一定伴随有电场。(4)变化的电场一定伴随有磁场。(1)(2)(3)(4)二.麦克斯韦方程组的意义1.

由宏观电磁现象总结出来的麦克斯韦方程组是对电磁场宏观实验规律的全面总结和概括，是一切宏观电磁现象都遵从的客观规律，是整个宏观电磁理论的基础。物性方程边界条件，初始条件任一时刻空间的电场和磁场分布确定(1)(2)(3)(4)2.

揭示了电磁场的统一性和相对性电磁场是统一的整体电荷与观察者相对运动状态不同时，电磁场可以表现为不同形态。空间带电体对相对其静止的观察者—

静电场对相对其运动的观察者电场磁场3.

预言了电磁波的存在（自由空间）变化电场变化磁场变化电场磁场变化磁场电场可脱离电荷、电流在空间传播电磁波如振荡偶极子4.

预言了光的电磁本性2）他把原彼此独立的电学、磁学和光学结合起来，实现了19世纪中叶物理学上的大统一。1）认为光是一种电磁波，揭示了光的电磁本性，从而可用麦克斯韦方程组来解释光学现象和光学规律；为光的电磁理论提供了坚实的基础，推动了波动光学的迅速发展。火花实验证实：赫兹（1888

年完成）用电磁波重复了所有光学反射、折射、衍射、干涉、偏振实验。感应圈电磁波的传播速率三.

麦克斯韦方程组的局限性（2）麦克斯韦方程的电场和磁场并不完全对称不存在磁单极。（1）麦克斯韦方程只是在一定范围内适用的近似理论，或者说是在一定条件下的