麦克斯韦电磁场理论电磁波电磁单位制.doc

第六章 麦克斯韦电磁场理论 电磁波 电磁单位制 第1节 麦克斯韦电磁理论 一、电流密度（复习） 电流密度 SI： 电流强度等于电流密度的通量 二、位移电流 ，；， 曲面固定，电场随时间变化 ：， 位移电流密度： ：， 位移电流： ，=，真空中，= 位移电流的本质是变化的电场 三、静电场和稳恒磁场 静电场， ， 稳恒磁场， ， 四、两个假说 1、涡旋电场假说：变化的磁场产生涡旋电场 涡旋电力线的环绕方向 与满足左手定则 2、位移电流假说 线的环绕方向 与满足右手定则 变化的电场产生磁场 电荷电场 电磁场 运动电荷磁场 五、麦克斯韦方程组的积分形式 静电场： 、， 传导电流的磁场：、 涡旋电场：、， 位移电流的磁场：、 ，，， 电场的高斯定理 法拉第电磁感应定律 磁场的高斯定理 全电流安培环路定律 ：全电流，不包括磁化电流 ，， 洛仑兹力公式 变化的电磁场在空间传播电磁波 真空中电磁波的波速=真空光速 光是电磁波，（麦克斯韦1865），1888，赫兹实验 例：证明平板电容器充电过程 中，两极板间的位移电流 证明：， = 讨论：（1）：上没有电荷分布 （2），连续 全电流永远是连续的 传导电流 位移电流 载流子定向移动形成的 变化的电场 =， 焦耳热，焦耳定律 不产生焦耳热 例：球形电容器与 交流电源相连 求：（1）介质中的 （2）通过半径为的 球面的 （） 解：（1）， =，（） = （2）== = == 例：圆片平板电容器 求：（1）板间、 （2）处的 、 解：（1），，= === （2），= ， 例：以速率朝点运动 时刻与点相距 求：（1）通过圆面的 （2）圆周上的 解：（1）= = == = ，() （2）， ， ， ，：运动电荷的磁场！ ，， 第2节 电磁波理论 一、麦克斯韦方程组的微分式 积分变换公式 高斯散度定理：（奥—高公式）， 斯托克斯公式：。 可得麦克斯韦方程组的微分形式 此外，电荷守恒定律的微分形式为： 。 还有极化电荷、磁化电流的微分表示分别为： 、 。 3、介质状态方程 适用于各向同性非铁磁质 有非静电力时， 4、洛仑兹力 电磁力密度为 二、电磁波的性质 自由空间——，无限空间，真空或充满均匀介质。 平面波——远离波源的波前为球面，在局域