大学物理：电磁学部分_11电磁场和电磁波

1820年奥斯特电产生磁 1831年法拉第磁产生电 变化的磁场激发 电场 变化的电场 磁场

1820年奥斯特 电 磁 1831年法拉第 磁 电 产生 产生 变化的电场 磁场 变化的磁场 电场 激发 ?

11-1位移电流麦克斯韦方程组 位移电流 1、电磁场的基本规律 对静电场 对稳恒磁场 D·dS=Σq B·dS=0 5E·d=0 乐:d=∑I0 对变化的磁场 aB E·l ds s at

11-1 位移电流 麦克斯韦方程组 一. 位移电流 1、电磁场的基本规律   =  0 D dS q S     = 0 L E dl   对静电场   =  0 H dl I l    = 0 S B dS   对稳恒磁场       = − L S dS t B E dl     对变化的磁场

静电场和稳恒磁场的基本规律 静电场 稳恒磁场 D.dS=[,p·a B·dS=0 E涡5E·L=0 E·l aB aD dS||H·d=j+ s at at

静电场和稳恒磁场的基本规律               = + L S dS t D H dl j            = − L S dS t B E dl     d E涡 I    =  S V D dS  dV    = 0 L E dl    = 0 S B dS   静电场 稳恒磁场    =  L S H dl j dS     变

1、位移电流 ※电流的连续性问题: 包含电阻、电感线圈的电 」Ⅰ路电流是连续的 包含有电容的电流 是否连续

包含电阻、电感线圈的电 路,电流是连续的. R I L I 电流的连续性问题: 包含有电容的电流 是否连续 I I + + + + + ? + 1、 位移电流

在电流非稳恒状态下,安培环路定理是否正确? 对S面「HM=I 对S面H=0 毫矛盾 电容器破坏了电路中传导电流的连续性

H dl I l  =    在电流非稳恒状态下 , 安培环路定理是否正确 ? 对 S 面 对 S 面  = 0 l H dl   矛盾 + + + + + + S S I I l 电容器破坏了电路中传导电流的连续性

+goD-a 电容器上极板在充放电过程中,造成极板上电荷 积累随时间变化。 D=a=9→电位移通量a=D=Q S 单位时间内极板上电荷增加(或减少)等于通入 (或流出)极板的电流 dt dt d t

+ + + + + + + + + I I D  + q0 − q0 电容器上极板在充放电过程中，造成极板上电荷 积累随时间变化。 S Q D =  = 电位移通量 e = DS = Q 单位时间内极板上电荷增加（或减少）等于通入 （或流出）极板的电流 dt dD S dt d dt dQ I e = = = 

do dg dD dt dt dt 变化的电场象传导电流一样能产生磁场,从产生 磁场的角度看,变化的电场可以等效为一种电流。 若把最右端电通量的时间变化率看作为一种电流,那 么电路就连续了。麦克斯韦把这种电流称为位移电流 d④.d D D.ds 定义 dt dt at OD oE OP (位移电流密度) at ot at

若把最右端电通量的时间变化率看作为一种电流，那 么电路就连续了。麦克斯韦把这种电流称为位移电流。 定义       = =  = S S e d dS t D D dS dt d dt d I      t P t E t D j d   +   =   =     0  （位移电流密度） dt dD S dt d dt dQ I e = = =  变化的电场象传导电流一样能产生磁场，从产生 磁场的角度看，变化的电场可以等效为一种电流

位移电流的方向 D at 位移电流与传导电流方向相同 D 如放电时 q→a→D OD at 反向 同向 C

位移电流的方向 位移电流与传导电流方向相同 如放电时 q  D t D    D   反向 d I c I  同向 + − D  t D   

二、全电流定律 全电流 通过某一截面的全电流是通过这一截面的传导电流、 运流电流和位移电流的代数和 在任一时刻,电路中的全电流总是连续的 在非稳恒的电路中,安培环路定律仍然成立 全电流定律 fH,=∑1+=∑10+D at

二、全电流定律 全电流 通过某一截面的全电流是通过这一截面的传导电流、 运流电流和位移电流的代数和. 在任一时刻,电路中的全电流总是连续的. 在非稳恒的电路中,安培环路定律仍然成立.       =  + =  + l d S dS t D H dl I I I     0 0 全电流定律