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【精选】07 交变电磁场
电磁场与电磁波
第6章 交变电磁场
张 欣
zhangxin@bupt.edu.cn
北京邮电大学 1
提纲
麦克斯韦方程
静态场
电场仅由静止电荷产生, 恒定磁场由恒定电流产生
静态电场与恒定磁场之间互无影响
交变场(电和磁又多了一重联系)
电生磁(第一方程)
磁生电(第二方程)
边界条件
交变电磁场在各种分界面上所遵循的规律
坡印廷定理
描述电磁场能量守恒关系
北京邮电大学 2
1
6.1麦克斯韦方程
麦克斯韦方程以完整的数学形式,准确地概括了宏观
电磁现象的基本规律,成为电磁场的基本方程
奥斯特发现电流的磁场(1820),将电和磁联系
首先是法拉第发现了电磁感应现象(1831)
随后麦克斯韦在修正安培环路定律(1825)时,提出了
位移电流的概念,将安培环路定律广义化,得出了
交变电场能够产生磁场的结论(1864-1865)
麦克斯韦从交变的电场、磁场相互激发的概念出
发,预见了电磁波的传播
赫兹用实验的方法产生了电磁波,证实了麦克斯韦
预见的正确性(1887-1888)
北京邮电大学 3
6.1麦克斯韦方程
在麦克斯韦方程中
电场矢量有一个旋度方程,一个
散度方程
磁场矢量有一个旋度方程,一个
散度方程
共四个方程,这与亥姆霍兹定理
要求相一致
除了交变的电荷、电流产生交变
的电场、磁场之外,交变的电场 Maxwell
和交变的磁场还互相产生,彼此
互为旋度源
北京邮电大学 4
2
6.1 电磁感应定律与麦克斯韦第二方程(1)
电磁感应定律
北京邮电大学 5
6.1 电磁感应定律与麦克斯韦第二方程(1)
电磁感应定律的推广
积分形式的麦克斯韦第二方程
由法拉第电磁感应定律,导体构成闭合
回路中由于磁通量的变化而产生的感应电动势为
e d (6.1)
dt 感应电动势方向是阻止B随时间变化的
根据 e l E dl ,以及 S BdS ,则有
(6.2)
E dl BdS
l S t 这个式子里S不随时间变化
麦克斯韦给出了更为广义的回路构成条件,认为电磁感应
定律的正确性与回路的材料性质无关 6
北京邮电大学
3
6.1 电磁感应定律与麦克斯韦第二方程(2)
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