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电磁场与电磁波 第2章 电磁场的基本规律 1 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电磁场与电磁波 第2章 电磁场的基本规律 2 本章内容 2.1 电荷守恒定律 2.2 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 2.5 电磁感应定律和位移电流 2.6 麦克斯韦方程组 2.7 电磁场的边界条件 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电磁场与电磁波 第2章 电磁场的基本规律 3 2.1 电荷守恒定律 电磁场物理模型中的基本物理量可分为源量和场量两大类。 q (r ,t )′ ′ 源量为电荷 和电流 ，分别用来描述产生电磁效 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） 电场 磁场 本节讨论的内容：电荷模型、电流模型、电荷守恒定律 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电磁场与电磁波 第2章 电磁场的基本规律 4 本节内容 2.1.1 电荷及电荷密度 2.1.2 电流及电流密度 2.1.3 电荷守恒定律与电流连续性方程 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电磁场与电磁波 第2章 电磁场的基本规律 5 2.1.1 电荷及电荷密度 • 电荷是物质基本属性之一。 • 1897年英国科学家汤姆逊(J.J.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，精确测定电子电荷的电量值为 e =1.602 177 33 ×10-19 C (单位：库仑 ) 质子和电子所带电荷量e是最小的电荷量，任何带电体的电荷 量都是基本电荷量e的整数倍，电荷是以离散方式分布的。 • 研究宏观电磁现象，是大量微观带电粒子的总体效应，而 带电粒子的尺寸远小于带电体的尺寸，故可认为电荷是以一定 形式连续分布在带电体上的，并用电荷密度来描述这种分布。 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电磁场与电磁波 第2章 电磁场的基本规律 6