文档介绍：第二章恒定电场第四章时变电磁场下页 1. 电磁场基本方程的物理意义、位移电流的概念; 3. 动态位及其波动方程; ?重点: 2. 电磁能量及能量传播; 4. 电磁波的产生和传播特性; Time-Varying ic Field 第二章恒定电场 Introduction 下页上页恒定场与时变场的比较 1. 恒定场的特点①涉及的所有物理量仅是空间坐标的函数②遵循的定理和定律是麦克斯韦以前的电磁学说,如库仑定律电荷守恒定律电流连续性原理 r e πε r qq F 2 21 4 = D qdSD ρ=??=?∫ 0 = ?? J t J ???=??ρ),,() , , ( z y x B z y x E 高斯定律第二章恒定电场下页上页安培环路定律∫∑=? IdlH ∫=??= ? 0B dS B 0 ③电场和磁场相互联系成为不可分割的整体。 2. 时变场的特点①涉及的所有物理量不仅是空间坐标的函数,而且是时间的函数; ),,() , , ( t ②遵循麦克斯韦方程; ③电场和磁场可以共处于一个空间,但彼此独立,服从各自的基本方程。 z , y x B t z , y x E 磁通连续性原理第二章恒定电场麦克思维是 19 世纪伟大的英国物理学家、数学家。 1831 年 11 月 13 日生于苏格兰的爱丁堡,自幼聪颖,父亲是个知识渊博的律师,使麦克斯韦从小受到良好的教育。 10 岁时进入爱丁堡中学学****14 岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文,已显露出出众的才华。 1847 年进入爱丁堡大学学****数学和物理。 1850 年转入剑桥大学三一学院数学系学****1854 年以第二名的成绩获史密斯奖学金,毕业留校任职两年。 1856 年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。 1860 年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。 1861 年选为伦敦皇家学会会员。 1865 年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果,完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,并于 1873 年出版, 1871 年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授,负责筹建著名的卡文迪什实验室 1874 年建成后担任这个实验室的第一任主任,直到 1879 年 11 月 5 日在剑桥逝世。第二章恒定电场麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是 19 世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。麦克斯韦大约于 1855 年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文:《论法拉第的力线》( 1855 年 12 月至 1856 年 2 月);《论物理的力线》( 1861 至 1862 年);《电磁场的动力学理论》( 1864 年 12 月 8 日)。对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此, 1865 年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,计算了电磁波的传播速度等于光速, 第二章恒定电场同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。 1888 年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。麦克斯韦于 1873 年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一。 1859 年他首次用统计规律棗麦克斯韦速度分布律,从而找到了由微观两求统计平均值的更确切的途径。 1866 年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法,这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。他引入了驰豫时间的概念,发展了一般形式的输运理论,并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。 1867 年引入了“统计力学”这个术语。麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师,他非常重视实验,由他负责建立起来的卡文迪什实验室,在他和以后几位主任的领导下,发展成为举世闻名的学术中心之一。他善于从实验出发,经过敏锐的观察思考,应用娴熟的数学返回第二章恒定电场技巧,从缜密的分析和推理,大胆地提