大学物理电磁感应与电磁场（第三次修正版）.ppt

* 大学物理 第三次修订本 第8章 电磁感应与电磁场 8.5 麦克斯韦电磁场理论简介 经典电磁理论的奠基人， 气体动理论创始人之一。 提出涡旋电场和位移电流概念， 建立 了经典电磁理论，并预 言了以光速传播的电磁 波的存在。 麦克斯韦（1831－1879）英国物理学家 1865 年麦克斯韦在总结前人工作的基础上, 提出完整的电磁场理论, 他的主要贡献是提出了 “涡旋电场”和“位移电流”两个假设, 从而预言了电磁波的存在, 并计算出电磁波的速度（即光速）。 ( 真空中 ) 1888 年赫兹实验证实了他的预言, 麦克斯韦 理论奠定了经典电动力学基础, 为无线电技术和现代电子通讯技术发展开辟了广阔前景。 问题的提出 对曲面S1 对曲面S2 在非稳恒电流的磁场中, 对同一环路积分选取不同的曲面时，环流的值不同。 在由电容器构成的放电回路中 由安培环路定理 矛盾 设电容器的面积为S, 传导电流为 在电容器放电时, 极板上的 面电荷密度 与电位移矢量相等, 并随时间变化。 一、 位移电流 +++++ ----- I I A B 比较 +++++ ----- I I A B 麦克斯韦引入位移电流 位移电流密度 位移电流强度 回路中的全电流 Is 由传导电流 Ic 和位移电流 Id 构成了电流的连续性。 在非稳恒电流的情况下,安培环路定理可写成 磁场强度的环流等于通过此闭合环路所围曲面的全电流。 —— 全电流安培环路定理。 +++++ ----- I I A B (1) 全电流是连续的； (2) 位移电流和传导电流一样激发磁场； (3) 传导电流产生焦耳热, 位移电流不产生焦耳热。 讨论 例 有一圆形平行平板电容器, R=3.0cm, 现对其充电, 使电路上的传导电流Ic=dQ/dt=2.5A,若略去边缘效应。 求: (1) 两极板间的位移电流; (2) 两极板间离开轴线的距离为r =2.0cm 的点P处的磁感强度。 * 解: 如图作一半径为 r 平行于极板的圆形回路，通过此圆面积的电位移通量为 * 计算得 代入数据计算得 二、麦克斯韦电磁场方程组的积分形式 电磁场 在电磁现象过程中, 静电场和稳恒磁场的基本方程： （1）静电场的高斯定理 （2）磁场的高斯定理 * 大学物理 第三次修订本 第8章 电磁感应与电磁场