第9章电磁场.ppt

第9章麦克斯韦方程组
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§ 9-2平面电磁波
§ 9-1 位移电流麦克斯韦方程组的积分形式
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1. 理解位移电流及全电流定律;
2. 理解麦克斯韦方程组的积分形式;
能总结电磁场理论的基本概念;
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教学要求
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麦克斯韦()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
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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****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,提出了涡旋电场和位移电流两条假说,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。
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—麦克斯韦假设::
改变
产生
改变
产生?
§9-1 位移电流麦克斯韦方程组
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一个变化的电场是否可以产生磁场?
位移电流(变化的电场)
位移电流将会象普通电流一样产生磁场
麦克斯韦对电磁场理论的重大贡献的核心是:位移电流假说
James Clerk Maxwell
认为: 当然可以!!
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磁
场
2. 位移电流
作为这类感应的例子,我们考虑一个大的圆形平行板电容器的充电过程,如下图所示。
变化!!
电场
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对于回路 L:
对表面 S1, 我们有
对表面 S2, 我们有
矛盾
安培环路定理不适用于变化的电磁场
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此时,利用电荷守恒定律
将
带入上式,可得
即有:
即解决了上述矛盾!!!
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