【精选】07 交变电磁场.pdf

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 BdS ，则有  (6.2) E dl  BdS 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) 