中国科学技术大学：《电磁学》课程教学资源（课件讲稿）第十章 麦克斯韦电磁理论（Maxwell）

第十章MaxwellE电磁理论 爱因斯坦的评价： “自牛顿以来，物理学经历 最深刻、最富有成果的、真正 的、概念上的变革

第十章 Maxwell电磁理论 n爱因斯坦的评价: “自牛顿以来,物理学经历 最深刻、最富有成果的、真正 的、概念上的变革。

§10-1介质中的麦克斯韦方程组 §10-2平面电磁波 §10-3电磁场的能量、 动量和角动量

§10-1 介质中的麦克斯韦方程组 §10-2 平面电磁波 §10-3 电磁场的能量、动量和角动量

麦克斯韦沿着法拉第的 思路、近距作用的观点：场、 力线研究下去，历经10余年 终于取得了突破，建立了电 磁场理论，集中表述在以下 三篇最重要的论文中：

麦克斯韦沿着法拉第的 思路、近距作用的观点：场、 力线研究下去，历经10余年 终于取得了突破, 建立了电 磁场理论，集中表述在以下 三篇最重要的论文中：

1、 《论法拉第力线》 (1855-1856) 2、 《论物理力线》 (1861-1862)； 3、 《电磁场的动力学理论》 (1865). 可以非常简练地将其核心思想概括为三句话： 两个推广，两个假设，两个预言

1、《论法拉第力线》（1855-1856）； 2、《论物理力线》（1861-1862）； 3、《电磁场的动力学理论》（1865）。 可以非常简练地将其核心思想概括为三句话： 两个推广，两个假设，两个预言

两个假设、两个推广 麦克斯韦在总结了前人得到的实验 规律的基础上，大胆提出了“涡旋电场 和“位移电流”的假设。 把静电场、静磁场的通量定理推广 到由随时间变化的电荷、电流所产生的 迅变电磁场，高度概括为具有优美数学 形式的4个方程，称为麦克斯韦方程组

两个假设、两个推广 麦克斯韦在总结了前人得到的实验 规律的基础上，大胆提出了“涡旋电场” 和“位移电流”的假设。 把静电场、静磁场的通量定理推广 到由随时间变化的电荷、电流所产生的 迅变电磁场，高度概括为具有优美数学 形式的4个方程，称为麦克斯韦方程组

两个预言 由麦克斯韦方程组导出电磁场所满足的 波动方程，预言了电磁波的存在。 从真空中波动方程得到的电磁波的速度 恰好为真空中的光速，麦克斯韦大胆地预言 了光波就是电磁波，建立了光的电磁理论， 把光学与电磁学“统一”起来

两个预言 由麦克斯韦方程组导出电磁场所满足的 波动方程，预言了电磁波的存在。 从真空中波动方程得到的电磁波的速度 恰好为真空中的光速，麦克斯韦大胆地预言 了光波就是电磁波，建立了光的电磁理论， 把光学与电磁学“统一”起来

麦克斯韦电磁理论的建 立是物理学史上的二不伟天 创举。 爱因斯坦的评价： “自牛顿以来物理学经 历最深刻、最富有成菓的 、 真正的、概念上的变革。” 它开辟了无线电时代的 Maxwell,James Clerk 新纪元，对科学技术和人类 (1831-06-13w1879- 文明的发展起到了不可估量 11-05) 毕业于剑桥大学数学系 的作用

麦克斯韦电磁理论的建 立是物理学史上的一个伟大 创举。 爱因斯坦的评价: “自牛顿以来,物理学经 历最深刻、最富有成果的、 真正的、概念上的变革。 ” 它开辟了无线电时代的 新纪元，对科学技术和人类 文明的发展起到了不可估量 的作用。 Maxwell, James Clerk (1831-06-13~1879- 11-05) 毕业于剑桥大学数学系

§10-1介质中的麦克斯韦方程组 介质中静电场的基本定理： ∯Ds=∑9o=jpdr, V.D=Po ∮E.M=0, V×E=0, 。 介质中静磁场的基本定理： jB·S=0, V.B=0. ∮HM=∑1o=JjS, V×H=j:

§10-1 介质中的麦克斯韦方程组 n 介质中静电场的基本定理: n 介质中静磁场的基本定理: 0 , 0,      D E 0 0, .     B H j 0 0 , 0, S V L d q dV d           D S E l   0 0 0, S L S d d I d           B S H l J S  

●电荷守恒定律： 1sw-路 0p-0 ●稳恒条件（稳恒电流）： i,s=0 V·j=0 S ●洛仑兹力（电磁力）： F=q(E+V×B

电荷守恒定律: 稳恒条件 (稳恒电流) : 洛仑兹力 (电磁力) : 0 0 0 t      j F  qEVB 0  j  0 0 0 0 ; S v v d d dV dV dt t              j S 0 0 S  d   j S

以上的基本规律在随时间变化的 电磁场的情况下是否适用呢？ 麦克斯韦在前人所取得的科学成 果的基础上，发展和创造后得到普遍 适用的电磁理论，即麦克斯韦方程 他的贡献在于作了两个大胆的推 广和两个重要的假设

n 以上的基本规律在随时间变化的 电磁场的情况下是否适用呢? 麦克斯韦在前人所取得的科学成 果的基础上，发展和创造后得到普遍 适用的电磁理论，即麦克斯韦方程。 他的贡献在于作了两个大胆的推 广和两个重要的假设