電動(dòng)力學(xué)chapter11(麥克斯韋方程)(已修改)
2025-08-01 05:28 本頁(yè)面
【正文】 1 第一章 電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律 第一節(jié) 麥克斯韋方程組 第二節(jié) 介質(zhì)的電磁性質(zhì) 第三節(jié) 電磁場(chǎng)邊值關(guān)系 第四節(jié) 電磁場(chǎng)的能量和能流 2 第一節(jié) 麥克斯韋方程組 3 （一）庫(kù)侖定律 : 靜電現(xiàn)象的基本實(shí)驗(yàn)定律 （二）高斯定理和電場(chǎng)的散度 （三）法拉第電磁感應(yīng)定律與電場(chǎng)的旋度 一、電場(chǎng)的散度與旋度 4 304 rrF???? ??真空中的靜止電荷 Q對(duì)另一個(gè)靜止電荷 Q’的作用力 F為 （一） 庫(kù)侖定律 : 靜電現(xiàn)象的基本實(shí)驗(yàn)定律 5 304 rrF???? ??1. 庫(kù)侖定律只是從現(xiàn)象上給出兩電荷之間作用力的大小和方向。 2. 靜止電荷對(duì)靜止電荷的作用力 注意 : 6 可有如下兩種物理解釋 : 1. 兩電荷之間的作用力是超距作用，即一個(gè)電荷把作用力直接施加于另一電荷上。 (錯(cuò)誤 ) 2. 相互作用是通過(guò)電場(chǎng)來(lái)傳遞的，而不是直接的超距作用。 (正確 ) 7 1. 靜電時(shí)，兩種描述是等價(jià)的。 2. 在運(yùn)動(dòng)電荷時(shí)，特別是在電荷發(fā)生迅變時(shí)，實(shí)踐證明通過(guò)場(chǎng)來(lái)傳遞相互作用的觀點(diǎn)是正確的。 討論： 8 場(chǎng)的概念，在不僅電動(dòng)力學(xué)中具有重要地位，在整個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)中也具有重要地位。本課程的任務(wù)之一就是學(xué)習(xí) 電磁場(chǎng) 9 電場(chǎng)：電荷周圍的空間存在著一個(gè)特殊的物質(zhì)，電荷在其中會(huì)受到作用力。 電場(chǎng)強(qiáng)度：在點(diǎn) x上一個(gè)單位試驗(yàn)電荷在場(chǎng)中所受的力 EQF????10 304 rrQE?????由庫(kù)侖定律，一個(gè)靜止電荷 Q所激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 注：電場(chǎng)具有疊加性。即多個(gè)電荷所激發(fā)的電場(chǎng)等于每個(gè)電荷所激發(fā)的電場(chǎng)的矢量和。 11 ，則 P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為 ??iirπεrQΕ304??? ?? ??? VdrπεrxρΕ304?? ，總電場(chǎng)強(qiáng)度是 12 ?? ???004 εQd ΩπεQSdΕ?（二） 高斯定理和電場(chǎng)的散度 1. 高斯定理 13 ?? ??iiQεdSΕ01??? ?? V dVεdSΕ ?01?討論： b. 當(dāng)區(qū)域內(nèi)電荷連續(xù)分布時(shí) a. 當(dāng)區(qū)域內(nèi)的電荷不連續(xù)時(shí) 14 ? ? ?????S V dVΕSd ????0ερΕ ?????高斯公式 2. 電場(chǎng)的散度 高斯定理的微分形式 電場(chǎng)的一個(gè)微分方程 15 電荷是電場(chǎng)的源，電場(chǎng)線從正電荷發(fā)出而終止于負(fù)電荷。 局域性質(zhì)：空間某點(diǎn)鄰域上場(chǎng)的散度只和該點(diǎn)上的電荷密度有關(guān)，而和其他地點(diǎn)的電荷分布無(wú)關(guān)。電荷只直接激發(fā)其鄰近的場(chǎng)，而遠(yuǎn)處的場(chǎng)則是通過(guò)場(chǎng)本身的內(nèi)部作用傳遞出去的。 散度的局域性質(zhì)：雖然對(duì)任一個(gè)包圍著電荷的曲面都有電通量，但是 散度只存在于有電荷分布的區(qū)域內(nèi)，在沒(méi)有電荷分布的空間電場(chǎng)的散度為零。 16 ?恒定電磁場(chǎng)的基本規(guī)律：電荷激發(fā)電場(chǎng)，電流激發(fā)磁場(chǎng)。 ?變化著的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以互相激發(fā)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)成為統(tǒng)一的整體 ——電磁場(chǎng)。 （三）法拉第電磁感應(yīng)定律與電場(chǎng)的旋度
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