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磁场能量maxwell方程组

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电容器储能自感线圈储能电场能量密度磁场能量密度能量法求能量法求电场能量磁场能量电场能量磁场能量3.电场能量与磁场能量比较

例：已知同轴薄筒电缆求L解:设电缆中通有如图流向电流I由安培环路定理:取体积元：

麦克斯韦（JamesClerkMaxwell1831——1879)19世纪伟大的英国物理学家、数学家。经典电磁理论的奠基人,气体动理论的创始人之一。他提出了有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。他的《电磁学通论》与牛顿时代的《自然哲学的数学原理》并驾齐驱,它是人类探索电磁规律的一个里程碑。在气体动理论方面,他还提出气体分子按速率分布的统计规律。11-6电磁场的理论基础

一、位移电流全电流安培环路定理1.问题的提出在稳恒电流的磁场中,安培环路定理为对于非稳恒电路,传导电流不连续,安培环路定理不成立。对于曲面S1对于曲面S2RI0lI0++++----I

2.解决问题的方法：方法1，在实验基础上，提出新概念，建立与实验事实相符合的新理论；方法2，在原有定律的基础上，根据新观察到的实验现象，提出合理的假设，对原有的定律作必要的修正，使矛盾得到解决。3.位移电流假设以电容器放电为例:电位移与电位移通量随时间的变化率dΨ/dt在数值上等于板内的传导电流；dD/dt在数值上等于板内的传导密度+++++-----IIAB

麦克斯韦位移电流定义电场中某一点位移电流密度jd,等于该点的电位移矢量D对时间的变化率,通过电场中某一截面位移电流Id等于通过该截面电位移通量Ψ对时间的变化率位移电流在其周围空间要产生磁场,但位移电流不产生热效应与化学效应。4.全电流定律若电路中同时存在传导电流Ic与位移电流Id,定义全电流安培环路定理可修正为

磁场强度H沿任意闭合回路的环流,等于通过此闭合回所围面积的全电流,称为全电流安培定律,简称全电流定律。例题:一平板容器两极板都是半径5.0cm的圆导体片，设充电原电荷在极板上均匀分布，两极间电场强度的时间变化率为dE/dt=2.0×1013V?m-1?s-1，求(1)两极板间的位移电流；(2)两极板间磁感应强度的分布及极板边缘的磁感应强度。解:（1）rPRS

(2)磁场对两极板的中心轴线具有对称分布,在垂直于该轴的平面上,取以轴点为圆心,以r为半径的圆作积分环路,由对称性,在此积分回路上磁感应强度的大小相等,方向沿环路的切线方向,且与电流成右手螺旋。当r=R时可见,虽然电场强度的时间变化率已经很大,但它所触发的磁场仍然是很弱的,在实验中不易测量到。rPRL

二、麦克斯韦方程组1.静电场与稳恒电流磁场规律静电场的高斯定理静电场的环流定理磁场的高斯定理安培环路定理2.麦克斯韦假设——涡旋电场与位移电流静电场环流定理安培环路定律

3.麦克斯韦方程组各向同性介质中,介质方程

三、麦克斯韦方程组的微分形式