[理學]教案1__電磁理論及計算電磁學概述(編輯修改稿)
2025-02-15 09:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Sddddt? ? ? ? ? ? ??? ??E S B S00L d I J??? ? ? ? ? ? ??? B l B0??? ? ? ?Eddt? ? ? ? ?BE 麥克斯韋方程的建立 ? 介質(zhì)中電磁場所遵循的 規(guī)律是什么 ？ ? 麥克斯韋 沒有停留在上面的形式 ， 而是用 電磁對偶 觀點對此系統(tǒng)進行了考察 ， 推測電磁場應遵循的下列 更完備對偶的方程 ? 式 中 項是麥克斯韋的發(fā)明 ， 被稱為 位移電流 t?? ? ? ??BE/ t??De?? ? ?De? ? ?HJm?? ? ? ?Bmt?? ? ? ? ? ??BEJet?? ? ? ? ??DHJ?? ? ?D ? ? ?HJ0 r???DE 0 r???BH ??JE 電磁場的特性和數(shù)學模型 ? 早在伽利略年代 ， 已認為理解 宇宙的原理是數(shù)理 。 其后牛頓將力學法則用單純的數(shù)學式來表達 ， 結(jié)合他創(chuàng)始的 微積分方法 ， 通過數(shù)學分析地球上的潮汐降落 、 擺的周期和天體行星運動等自然現(xiàn)象 ， 創(chuàng)立了牛頓力學 。 此后 ， 在 自然科學領域內(nèi) ， 利用數(shù)學來闡明自然現(xiàn)象是科學的發(fā)展趨勢 ，人們應用 單純的數(shù)學關系式描述自然法則 ， 求其解答 . ? 當應用數(shù)學方法解決上述物理及非物理問題時 ， 必須建立與問題相應的 數(shù)學模型 ， 并在此基礎上進行分析和研究 。因此 ， 所建立的數(shù)學模型 必須精確地逼近 所探討的問題 。 ? 數(shù)學模型是對客觀事物的 抽象模擬 ， 它按事物固有的規(guī)律性 ， 通過 數(shù)學語言 描繪出客觀事物的本質(zhì)屬性及其與環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系 。 實際的數(shù)學模型往往是在一些 理想化或工程化的條件下 給出的數(shù)學描述 ， 數(shù)學模型的確立必須有實驗及測試結(jié)果來證實 ， 或能被推廣乃至預測為人們所公認的結(jié)果 電磁場基本規(guī)律 — 麥克斯韋方程組 ? 麥克斯韋方程是 一百多年來電磁學科的發(fā)展進程所公認 ， 證明它是宏觀電磁現(xiàn)象普適的數(shù)學模型 ，因而奠定了 經(jīng)典電磁理論的基礎 。 ? 媒質(zhì)本構(gòu)方程為 ???????????????????D H = J +tB E = tB = 0D = ρDEBHJE?????? 電磁場的基本規(guī)律 — 麥克斯韋方程組 ? 描繪運動電荷守恒的電流連續(xù)性方程和洛侖茲力公式 ? 麥氏方程微分形式對應的 積分形式 表示 J t??? ? ? ? ? ()f q E v B? ? ? 0stok e s lawDHJtBEtBD ?? ?? ? ? ??????? ? ? ? ????? ? ???? ? ??0l S SlSSSVH dl J dS D dStE dl B dStB dSD dS dV???? ? ? ? ??????? ? ? ?????????????? ? ??????
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