课件55张PPT。1 第十二章 电磁场与电磁波 §12-1 位移电流 麦克斯韦方程组 §12-2 加速运动电荷的电磁场 §12-3 电磁场的能量和动量1§12-1 位移电流 麦克斯韦方程组1一、位移电流1、电磁场实验规律的总结1 第一种不对称是两个高斯定理，第二种不对称是两个环流定理： 麦克斯韦用对称性原理对电磁场的实验规律进行总结， 发现有两种不对称： 这很好解释，因为自然界不存在磁单极。1 考察如右充电电路；充分注意电路中电流i与极板间?D的关系， 由电流强度的定义及电场的有关知识可知K而假设高斯定理对变化电场也成立，则极板上的电荷与两极板间产生的电场存在着 D=? 的关系。 2、位移电流的引入：1 这就是说，电路中的传导电流i与穿过两极板间的电位移通量的变化率d?D／dt间存在着一一对应的关系，同样的方法，我们还可以建立起极板上的电流密度J与极板间的电位移的变化率dD／dt之间的一一对应的关系，即 因此麦克斯韦提出了一个大胆的假设：如果把极板间变化的电场看成电流的话，那么电路中的传导电流，借助于极板中变化的电场，这种电流 （即位移电流）就连续起来了…，为此麦克斯韦作出定义：13、全电流的概念 所谓全电流：通过某一截面的传导电流和位移电流之代数和称作为通过该截面的全电流，即 14、全电流的安培环路定理及引入位移电流的物理意义※全电流的安培环路定理1）式中S是以l为周界所围面积２)这说明位移电流和传导电流一样，可在其周围空间激发起涡旋 磁场，这一点已在实验中得到了证实3）这时H的环流与E（2）的环流不仅形式上而且在物理上也对称了1４)变化的电场激发的涡旋磁场间的关系遵从右手螺旋法则，而变化的磁场激发的涡旋电场间的关系遵从左手螺旋法则15、位移电流与传导电流之异同②不同处：①相同处： 都可以激发涡旋磁场。 不过在一般情况下，位移电流产生的磁场很弱不易被人们所觉察，但在超高频情况下，位移电流激发的磁场也是很强的。 ?传导电流是自由电荷的定向移动，只能存在于导体或溶液中 位移电流不存在电荷的移动，而是电场对时间的变化率，即是在真空中也可有位移电流。 ?传导电流在导体中产生焦耳热，真空中的位移电流不产生焦耳热。1 即电场变化引起单位体积中电偶极矩的变化。食物中的分子电矩在外电场力矩的作用下不断地改变方向。在变向旋转的过程中，分子间不断地的碰撞、摩擦，将电能转变成物质的内能。 但是，介质中的位移电流是要产生热能的，只不过这种热不称为焦耳热，这种热是微波炉中对食物加热的基本原理。1二、麦克斯韦统一电磁场理论的基本思想1、随时间变化的电场产生涡旋磁场，随时间变化的磁场产生涡 旋电场，并形成统一的电磁场。2、若变化的电场在其周围空间激发起变化的涡旋磁场，则变化 的磁场又在其周围空间激发起变化的涡旋电场，如无介质的 吸收，电与磁的相互转化就会永远重复下去，并由近及远地 传播开去，这就是电磁波。 静电场，稳恒电场，稳恒磁场只是统一电磁场的特殊情况。3、电磁波在真空中的传 播速度等于光在真空 中的传播速度，可见 光波就是电磁波。1三、麦克斯韦方程组2.电场强度沿任意闭合曲线的线积分等于以该曲线为边界的 任意曲面的磁通量的变化率的负值。3.过任意闭合曲面的磁通量恒等于零。 4.磁场强度沿任意闭合曲线的线积分等于穿过以该曲线为边 界的曲面的全电流。 1.?通过任意闭合面的电位移通量等于该曲面所包围的自由 电荷的代数和1四、麦克斯韦方程组的微分形式 麦克斯韦方程组的积分形式只能适用于一定范围内（例如一个闭合回路或一个闭合曲面内）的电磁场，而不能适用于某一点的电磁场。为此, 我们引入其微分形式式中div――表示对某矢量求散度， rot――表示对某矢量求旋度grad――表示对标量求梯度，1 在有介质存在时，E ... ...
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