《电磁学》第11章 麦克斯韦方程组和电磁辐射

斯韦(1831-1879)简介 英国物理学家 数学家。11月13日出 麦克斯韦像 生时,是法拉第发现 电磁感应后2个多月。 15岁在“爱丁堡皇家 学报”发表论文, 1854年从剑桥大学毕 业,卡文迪什试验室 首任主任

英国物理学家、 数学家。11月13日出 生时，是法拉第发现 电磁感应后2个多月。 15岁在“爱丁堡皇家 学 报 ” 发 表 论 文 ， 1854年从剑桥大学毕 业，卡文迪什试验室 首任主任。 麦 克 斯 韦 电 磁 场 理 论 的 建 立 麦 克 斯 韦 像 一.麦克斯韦（1831-1879）简介

麦克斯韦虽然只活了49岁,但他却写 了100多篇有价值的论文。 麦克斯韦是一位可以与牛顿、爱因斯 坦相提并论的科学家

麦克斯韦是一位可以与牛顿、爱因斯 坦相提并论的科学家。 麦克斯韦虽然只活了49 岁，但他却写 了100多篇有价值的论文。 麦 克 斯 韦 电 磁 场 理 论 的 建 立

与变化电场相联系的磁场 1.问题 ※电流的连续性问题: 包含电阻、电感线圈的电 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 ++ + ++ ? + 一、与变化电场相联系的磁场 1. 问题

口安培环路定理在恒定电流的情况下成立。 B·F=A Si S2 I=lj.ds ≠0此时,电流与闭合回路铰链

❑安培环路定理在恒定电流的情况下成立。 B dr I L  = 0    =  S1 I j dS    =  S2 j dS    0 此时，电流与闭合回路铰链

在电流排稳恒状态下,安培环路定理是否正确 对S面Bal=AlS 对S"面ABM=0 矛盾美 电容器破坏了电路中传导电流的连续性

B dl I l = 0    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 B 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

E 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 →电通量Φ=ES 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 dE dt dt

+ + + + + + + + + I I 0 E + q − 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 E 0 0    = = 电通量 0  Q ES e = = 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 dE S dt d dt dQ I e 0 0  =   = =

O E dE 麦克斯韦认为:变化的 =so dt 电场产生磁场。 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。 麦克斯韦把这种电流称为位移电流

➢麦克斯韦把这种电流称为位移电流。 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。 S dt dE dt d dt dQ I e 0 0  =   = = + + + + + + + + + I I 0 E + q − q0 麦克斯韦认为:变化的 电场产生磁场

gogo dQc2。E dto dto dt dt dt E·dS(位移电流) 定义∫ dE ct 位移电流密度) 位移电流的方向:位移电流与传导电流方向相同

位移电流的方向: 位移电流与传导电流方向相同 定义  （位移电流密度） dt dE Jd 0 =  dt d I e d  = 0  E d S (位移电流) dt d s =  0   + + + + + + + + + I I 0 E + q − q0 d I S dt dE dt d dt dQ I e 0 0  =   = =

位移电流与传导电 流连接起来恰好构 成连续的闭合电流 R 在普遍情形下,全电流在空间永远是连续 不中断的,并且构成闭合回路

 c I R d I 位移电流与传导电 流连接起来恰好构 成连续的闭合电流 在普遍情形下，全电流在空间永远是连续 不中断的，并且构成闭合回路

、与变化电场相联系的磁场 2.普遍的安培环路定理 口全电流 通过某一截面的全电流是通过这一截面的传导 电流、位移电流的代数和 r=+Ln=△+ ds OE (J+ )·dS at 在任一时刻,电路中的全电流总是连续的

一、与变化电场相联系的磁场 ❑全电流 c d I = I + I     = + S c dS t E J   ( ) 0    =  +  S d S Jc dS J dS   2. 普遍的安培环路定理 通过某一截面的全电流是通过这一截面的传导 电流、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