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第十一章电磁场和电磁波
§11-1位移电流麦克斯韦方程组
*§11-2电磁波
*§11-3电磁场的能量与动量
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§11-1位移电流麦克斯韦方程组
§11-1位移电流麦克斯韦方程组
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11.1.1位移电流
1、电磁场的根本规律
对于静电场，由库仑定律和场强叠加原理，可以导
出描述电场性质的高斯定理和静电场环流定理.
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对于稳恒磁场，由毕奥—萨伐尔定律和场强叠加原
理，可以导出描述稳恒磁场性质的“高斯定理〞和安
培环路定理
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对于变化的磁场，麦克斯韦提出，感生电动势现象
预示着变化的磁场周围产生了涡旋电场.于是，法拉
第电磁感应定律就说明了，在普遍(非稳恒)情况下电
场的环流定理应是
注意：式(11.5)中的电场E包括静电场和非稳恒电场
的总和，而静电场的环流定理式(11.2)只是它的一个
特例.
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2、位移电流
在稳恒条件下，无论载流回路周围是真空还是磁介
质，安培环路定理都可以写成
其中是穿过以闭合回路l为边界的任意曲面S
的传导电流，等于传导电流密度j在S面上的通量.
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为了考察在非稳恒条件下，安培环路定理式(11.6)是
否仍然成立，我们分析图11.1所示的电容器充放电
电路.
围绕导线取一闭合回路l，
并以l为边界作两个曲面S1
和S2，其中S1与导线相交，
而S2穿过两极板之间的绝
缘介质，那么有
图11.1
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就是说，电容器的存在破坏了电路中传导电流的连
续性，使得以同一闭合回路l所作的不同曲面S和S
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上穿过的电流不同，从而式(11.6)失去了意义.
因此，在非稳恒磁场的情况下安培环路定理式
(11.6)
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