麦克斯韦方程组.ppt

2018/10/14
1
电磁场理论麦克斯韦方程
法拉第电磁感应定律
全电流定律
电磁场的基本方程组
坡印廷定理和坡印廷矢量
重庆理工大学
2
在时变场中,电场与磁场都是时间和空间坐标的函数;变化的磁场会产生电场,变化的电场会产生磁场,电场与磁场相互依存构成统一的电磁场。
英国科学家麦克斯韦将静态场、恒定场、时变
场的电磁基本特性用统一的麦克斯韦方程组高度概
括。麦克斯韦方程组是研究宏观电磁场现象的理论
基础。
3
时变场的知识结构框图:
磁通连续性原理
高斯定律
电磁感应定律
全电流定律
Maxwell方程组
坡印廷定理与坡印廷矢量
正弦电磁场
动态位A ,
分界面上衔接条件
达朗贝尔方程
电磁辐射、传输线及波导
4
电磁感应定律(Faraday’s Law)
当与回路交链的磁通发生变化时,回路中会产生感应电动势,这就是法拉弟电磁感应定律。
电磁感应定律:
负号表示感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。
感生电动势的参考方向
法拉第电磁感应定律
5
,磁场随时间变化
又称为感生电动势,这是变压器工作的原理,亦称为变压器电势。
图感生电动势
根据磁通变化的原因, 分为三类:
6
,回路切割磁力线
称为动生电动势,这是发电机工作原理,亦称为发电机电势。
图动生电动势
7
实际上,运动回路中产生感应电动势的原因,同样是回路中的磁通发生变化。
2018/10/14
重庆理工大学
8
3. 磁场随时间变化,回路切割磁力线
实验表明:只要与回路交链的磁通发生变化,回路中就有感应电动势。与构成回路的材料性质无关(甚至可以是假想回路),当回路是导体时,有感应电流产生。
电荷为什么会运动呢?即为什么产生感应电流呢?
思考
9
4. 感应电场
麦克斯韦假设,变化的磁场在其周围激发着一种电场,该电场对电荷有作用力(产生感应电流),称之为感应电场。
图变化的磁场产生感应电场
在静止媒质中
感应电场是非保守场,电力线呈闭合曲线,变化的磁场是产生的涡旋源,故又称涡旋电场。
2018/10/14
重庆理工大学
10
图变化的磁场产生感应电场
若空间同时存在库仑电场,
即则有
表明不仅电荷产生电场,变化的磁场也能产生电场。
根据自然界的对偶关系,变化的电场是否会产生
磁场呢?
思考