麦克斯韦电磁场理论简介课件

+ ++
P.
++
r
---
++
--
++
--
+-
D
由全电流安培环路定理
H L
dl
I全
I全
πr 2
ID R2
H 2r
πr 2
ID R2
H
IC 2R2
r
B
0H
0 I C
2R2
r
麦克斯韦电磁场理论简介
四、 麦克斯韦方程组
静电场 E1 D1 1. 电场的高斯定理
感生电场 E2 D2
D dS S
S (D1 D2 ) dS
8.5 麦克斯韦电磁场理论简介
一、 问题的提出
1. 稳恒电流
LH
dl
I
LH dl I
穿过S1 面电流 穿过S2 面电流
L
S2
S1
I R
式中的电流是穿过以环路 L 为边界的曲面的电流
2. 非稳恒电流
LH dl I
LH dl 0
穿过S1 面电流 穿过S2 面电流
L
S2
+
电流不连续
-
S1 +
1. 传导电流：电荷定向运动
2. 若传导电流为零
H
位移电流：变化的电场
dl
D
dS
L
S t
产生磁场
变化电场
感生电场与变化磁场间的关系
L EV dl
B dS S t
感生电场
变化磁场
电磁波的产生 麦克斯韦电磁场理论简介
三、位移电流的性质
1.位移电流 ID 的方向和 H
服从右螺旋关系
I dD
qi 0
S D dS qi
qi 自由电荷电量
2. 电场的环路定理 —— 法拉第电磁感应定律
E dl L
L (E1 E2 ) dl 0
dm
dt
E dl dm B dS
L
dt
S t
麦克斯韦电磁场理论简介
3. 磁场的高斯定理
S B dS 0
4. 全电流安培环路定理
L H dl
Ii
S
D
dS
t
四个方程构成麦克斯韦电磁场理论的积分形式
麦克斯韦电磁场理论简介
D S q
dD dq I
dt dt
位移电流
ID
dD
dt
麦克斯韦提出全电流的概念
I全 I传导 ID
全电流连续
I
ID
R
全电流连续不中断的，构成闭合回路
麦克斯韦电磁场理论简介
全电流安培环路定理
H dl L
I传导 ID
位移电流
ID
dD
dt
d dt
D dS
S
D
dS
S t
讨论：
-
+
-
+ -
I
D
R
稳恒磁场的安培环路定理已不适用于非稳恒电流的电路 麦克斯韦电磁场理论简介
非稳恒电流
LH
dl
I
LH dl 0
穿过S1 面 电流 穿过S2 面 电流
二、 全电流安培环路定理
L
S2
+
电流不连续
-
S1 +
-
+
-
+ -
I
D
R
S2 面电位移通量 D DS 极板间电位移矢量 D
dt
H
2.位移电流与传导电流不同之处
位移电流
传导电流
实质 焦耳热
变化的电场 无
电荷定向运动 存在
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要存在于 真空、介质中
导体
麦克斯韦电磁场理论简介
例 设平行板电容器极板为圆板，半径为R ，两极板间距为d,
用缓变电流IC ,对电容器充电，
求 P 点处的磁感应强度。
IC
解 极板间位移电流
ID IC