电磁场与电磁波课件 第二章 电磁场的基本规律.pdf

电磁场与电磁波 Electromagnetic Field and Electromagnetic Wave liyu@ecust.edu.cn 2012-3-17 1 电磁场的基本规律电磁场的基本规律 2.1 电荷守恒定律 2.22.2 真空中静电场的基本规律真空中静电场的基本规律 2.3 真空中恒定磁场的基本规律 2.4 媒质的电磁特性媒质的电磁特性 2.5 电磁感应定律和位移电流 2.6 麦克斯韦方程组 22.77 电磁场的边界条件电磁场的边界条件 2012-3-17 2 电荷守恒定律电荷守恒定律 电磁场物理模型中的基本物理量可分为电磁场物理模型中的基本物理量可分为源量源量和和场量场量两大类两大类。。 源量为电荷 r′ 和电流 r′ ，分别用来描述产生电磁效 qq((r ,,t)) I ((r ,,t)) 应的两类场源。电荷是产生电场的源，电流是产生磁场的源。 电荷 电流 （（运动运动）） 电场 磁场 2012-3-17 3 电荷与电荷密度电荷与电荷密度 电荷是物质基本属性之一。 1897年英国科学家Thomson在实验中发现了电子。 1907 — 1913年间，美国科学家密立根(R.A.Miliken)通过油 滴实验滴实验，，精确测定电子电荷的量值为精确测定电子电荷的量值为 e =1.602 177 33 ×10-19 (单位：C ) 任何带电粒子所带电荷都是任何带电粒子所带电荷都是ee 的整数倍的整数倍。。 宏观分析时宏观分析时，，电荷常是数以亿计的电子电荷电荷常是数以亿计的电子电荷ee的集合的集合，，故可故可 不考虑其量子化的事实，而认为电荷量q可任意连续取值。 2012-3-17 4 电荷体密度 电荷形态：点电荷、体分布电荷、面分布电荷、线分布电荷 V 电荷连续分布于体积 内，用电荷体密度来描述其分布 r d r r Δq ( r ) q ( r ) ρ(r ) lim ΔV →0 ΔV d V 33 33 zz 单位单位：：C/C/m ((库库//米米 )) ΔΔq ΔV