第十四章麦氏方程组.pdf

麦克斯韦（J.C.Maxwell) 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。 他学习勤奋，成绩优异，经著名数 J.C.Maxwell) 麦克斯韦（J.C.Maxwell) 简介 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，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。 §14-1 位移电流 §14-1 位移电流 1. 静电场和恒定磁场的基本规律 1. 静电场和恒定磁场的基本规律 （1）静电场的高斯定理 r r (1) D S ∫=⋅q d s 表明静电场是有源场。 （2）静电场的环路定理 r r E ∫d=⋅l(1) 0 s 表明静电场是保守（无旋、有势）场。 静电场和恒定磁场的基本规律 静电场和恒定磁场的基本规律 （3）恒定磁场的高斯定理 r r (1) B d=⋅S 0 ∫ s 表明恒定磁场是无源场。 （4）恒定磁场的环路定理 r r (1) H l ∫I=⋅ d L 表明恒定磁场是非保守（有旋）场。 r (1) r r r D (1) (1) (1) 上面四个式子中 、 、 和 各量分别表示由 E B H 静止电荷和恒定电流产生的场，q为高斯面S 内自由电荷 的代数和，I为穿过闭合回路L 的传导电流的代数和。 静电场和恒定磁场的基本规律 静电场和恒定磁场的基本规律 法拉第电磁感应定律 d Φ m ε − i d t 涡旋电场的环流和变化磁场的关系 r r r d Φ