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电磁场理论讲义
电磁场理论教案
教师
目录
I
绪论
0.1电磁场理论的研究内容
在生产实践和科学研究中，存在大量与电磁现象相的问题。在以前的学
习中，我们有过如电压、电流等电路方面的概念，这些概念可以看作是对电学
现象的一种宏观的认识■电压是电势差的表述，电流是大量带电粒子定向运动的
结果。而电磁理论则是可以看作从微观的角度去解释这些现象：如电荷之间的
相互作用力的规律是怎样的、电流的热效应是如何的。由于是从场的角度研究
问题，所以是讨论电磁现象在空间的分布情况。
0.2电磁场理论的研究方法
1.以实验定律作为基础，归纳出一些一般的定律。
2.从一般形式的规律M（axwell方程）出发，演绎各种特殊现象。
3.既注重物理意义，又注重数学演绎。（场论知识）
1
电磁场理论讲义
第一章静电场
1.1真空中的静电场
1.1.1库仑定律(CoulombsLaw)
带电物体吸附其他物体的现象说明电荷的力学性质。库仑定律从实验中总
结出真空中两个静止电电荷切,仪之间相互作用力的定律为：
图1-1：电荷之间的相互作用力
F=见线.上2二X1-(1-1)
4^o|r2-ril3
其中F为⑦对伙的力，比称为真空介电常数或真空电容率，其值约为8.854x
io-12FAn.
1.1.2叠加原理(Linearuperposition)
于电荷之间的相互作用力的实验规律还表明：一系列点电荷作为整体作
用在某一特定点电荷上的电场力等于每个点电荷的电场力的矢量和。
1.1.3电场(ElectricField)
电荷之间的相互作用是通过一种中间媒质，以有限的速度传递过去的。电
力是通过电场以光速来传递的。电荷在自身周围的空间要激发电场，电场对处
于场中的其他电荷有力的作用。为了表征电场的特性，可以引入电场强度的概
念。电场中某点电场强度定义为：在该处放置一个单位正的试验点电荷的，其
上所受到的电场力，即
E=—(1-2)
qo
1.电场强度的单位为V/hio
2.于电场强度的定义不仅对静电场适用，对时变场也适用。
2
第一章静电场
3.虽然电场强度是通过力来定义的，但是它和电场力是两个完全不同的物理
量。电场是独立于试验电荷而存在的。
结合库仑定律，容易得到真空中点电荷激发的电场
r
E=4一£__「(1-3)
3
4九Q|r-r|
其中i•表示源点的位置，r表示场点的位置，它们是彼
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