2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件：麥克斯韋電磁場方程組

1、麥克斯韋電磁場方程組從出生地來說他屬于愛丁堡，從功績上來說他屬于全世界。普朗克一. 問題的提出對穩(wěn)恒電流對S1面對S2面矛盾穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理已不適用于非穩(wěn)恒電流的電路二. 位移電流假設(shè)非穩(wěn)恒電路中，在傳導(dǎo)電流中斷處必發(fā)生電荷分布的變化極板上電荷的時間變化率等于傳導(dǎo)電流8.6 麥克斯韋電磁場理論簡介電荷分布的變化必引起電場的變化電位移通量電位移通量的變化率等于傳導(dǎo)電流強(qiáng)度位移電流(電場變化等效為一種電流)一般情況位移電流(以平行板電容器為例)位移電流與傳導(dǎo)電流連接起來恰好構(gòu)成連續(xù)的閉合電流麥克斯韋提出全電流的概念(全電流安培環(huán)路定理)在普遍情形下，全電流在空間永遠(yuǎn)是連續(xù)不中斷的，并且構(gòu)成閉

2、合回路麥克斯韋將安培環(huán)路定理推廣若傳導(dǎo)電流為零變化電場產(chǎn)生磁場的數(shù)學(xué)表達(dá)式位移電流 密度三. 位移電流、傳導(dǎo)電流的比較1. 位移電流具有磁效應(yīng)與傳導(dǎo)電流相同2. 位移電流與傳導(dǎo)電流不同之處(1) 產(chǎn)生機(jī)理不同(2) 存在條件不同位移電流可以存在于真空中、導(dǎo)體中、介質(zhì)中3. 位移電流沒有熱效應(yīng)，傳導(dǎo)電流產(chǎn)生焦耳熱例1設(shè)平行板電容器極板為圓板，半徑為R ，兩極板間距為d,用緩變電流 IC 對電容器充電解任一時刻極板間的電場 極板間任一點(diǎn)的位移電流由全電流安培環(huán)路定理求 P1 ,P2 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度EX 如圖，平板電容器（忽略邊緣效應(yīng)）充電時，沿環(huán)路L1、L2磁場強(qiáng)度 的環(huán)流中，必有 （ ）2.全

3、電流安培環(huán)路定理（A）（B）（C）（D）C例2電荷 +q 以速度 v 向O點(diǎn)運(yùn)動。在O點(diǎn)處作一半徑為 a 的圓，圓面與速度方向垂直。求 通過該圓面的位移電流和圓周上各點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度？解在任一時刻，穿過圓面的電位移通量由全電流安培環(huán)路定理運(yùn)動電荷的磁場四. 麥克斯韋方程組1. 電場的高斯定理2. 磁場的高斯定理靜電場是有源場、感應(yīng)電場是渦旋場傳導(dǎo)電流、位移電流產(chǎn)生的磁場都是無源場3. 電場的環(huán)路定理 法拉第電磁感應(yīng)定律4. 全電流安培環(huán)路定理靜電場是保守場，變化磁場可以激發(fā)渦旋電場傳導(dǎo)電流和變化電場可以激發(fā)渦旋磁場四個方程稱為麥克斯韋方程組的積分形式.麥克斯韋方程組能完全描述電磁場的動力學(xué)過程麥克斯韋方程組的微分形式電磁場是一個統(tǒng)一的整體，電場和磁場可以相互激發(fā)場源磁場磁場磁場磁場磁場電場電場電場電場麥克斯韋（英國物理學(xué)家）電磁場基本方程的積分形式1864年歸納 電磁場基本方程 (積分、微分)預(yù)言 電磁波存在真空28.Einstein：“這是自牛頓以來物理學(xué)所經(jīng)歷的最深刻和最有成果的一項(xiàng)真正觀念上的革命”麥克斯韋電磁場理論的建立赫茲在1888年證明了電磁波的存在。這樣由法拉第開創(chuàng)，麥克斯韋建立，赫茲驗(yàn)證的電磁場理論向全世界宣告了它的勝利。電子技術(shù)的新時代無線電報(bào)(1901)廣播(1906 )電話(1