電磁波基礎(chǔ)及應(yīng)用沈建其講義chapter1introductory(編輯修改稿)
2024-12-01 16:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 omagic induction law: the changing magic field can produce the electrical field. It is Faraday who invented the first generator in the world. 14 到目前為止，對于電場而言，靜態(tài)場（ static field）包括： 靜電場（ electrostatic field）與穩(wěn)恒電場（ steady field）。 靜電場（ electrostatic field）與穩(wěn)恒電場（ steady field）的區(qū)別在于： 前者由靜止的電荷產(chǎn)生，使用 Coulomb定律可以作計(jì)算；在金屬導(dǎo)體內(nèi)不存在靜電場（由于靜電屏蔽效應(yīng)，金屬導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，內(nèi)部 E=0）。 后者可以由電池（如化學(xué)電池等）產(chǎn)生，可以在金屬導(dǎo)體內(nèi)部存在，驅(qū)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)形成電流，遵守 Ohm定律，穩(wěn)恒的電場形成穩(wěn)恒的電流。 ? 注意：靜態(tài)電場與靜態(tài)磁場是獨(dú)立的。靜態(tài)電場的源是靜止的電荷與穩(wěn)定的電壓； ? 靜態(tài)磁場的源是穩(wěn)恒的電流。因?yàn)樗鼈兪歉髯元?dú)立的，所以我們就有靜電學(xué)（ electrostatics）與靜磁學(xué)兩門分支學(xué)科。 ? 以上是不含時(shí)（ timeindependent）的理論，屬于庫侖，奧斯特，安培，歐姆等人的貢獻(xiàn)。 ? 以下我們將涉及含時(shí)（ timedependent）電場與含時(shí)磁場。這就涉及另兩位人物： Faraday(17911867)與 Maxwell(18311879)。 (他們均是英國人，都葬在威斯敏斯特教堂，與牛頓比鄰 ) ? 我們發(fā)現(xiàn)：含時(shí)的磁場會(huì)產(chǎn)生（感應(yīng)出）電場，含時(shí)的電場也會(huì)產(chǎn)生磁場。前者是 Faraday的貢獻(xiàn)（電磁感應(yīng)定律），后者是 Maxwell的貢獻(xiàn)（位移電流概念的提出）。 ? 變化的電場與變化的磁場互為感應(yīng)與傳播，這就形成了電磁波。 15 磁電統(tǒng)一 (人類科學(xué)史第二次偉大的統(tǒng)一 )： 磁和電在本質(zhì)上是同一事物的兩種體現(xiàn)。在一個(gè)參考系中觀察到的是磁現(xiàn)象，在另一個(gè)參考系中可能觀察到的是電現(xiàn)象。 x y z I C Jack x? y? z? Q v Jill Jack: fixed in the first coordinate. The current loop produces a steady magic field that leads to a magic force acting on the moving charge. If the charge stops, the force vanishes. Thus, Jack draws conclusions that the force results from the magic field and that there is no electric field in his system. BvQF ??? ??16 x y z I C Jack x? y? z? Q v Jill Jill: fixed in the second coordinate, which moves at velocity v relative to the first one. She also measures/detects a force (with magnitude being proportional to Q). Jill concludes that the force is electric (rather than magic) since the charge is at rest (not moving relative to her). She also notices that in her coordinate system there is a timedependent magic field (since the current loop is moving with respect to her coordinate). Th
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