第2章 电磁场中的基本物理量和基本实验定律 电磁场与电磁波教案 教学课件.pptVIP

* 第2章 电磁场中的基本物理量 和基本实验定律 为分析电磁场，本章在宏观理论的假设和实验的基础上，介绍电磁场中的基本物理量和实验定律。 ◇ 在静止和稳定的情况下，确立分布电荷与分布电流的概念物理量；在电荷守恒的假设前提下，确立电流连续性方程。 ◇ 在库仑实验定律和安培力实验定律的基础上建立电场强度E 和磁感应强度B的概念。 ◇ 在电荷分布和电流分布已知的条件下，提出计算电场与磁场的矢量积分公式。 2.1 电荷与电荷分布 2.2 电流与电流密度 2.3 电流连续性方程 2.4 电场强度 库仑定律 2.5 安培力定律 磁感应 2.1 电荷与电荷分布 电荷体密度 电荷面密度 电荷线密度 体电流密度 2.2 电流与电流密度 电流 单位时间内穿过面积S的电荷量。其单位为A（安培） 体电流密度 设电流呈体分布 流过任意曲面的电流 式中 的法线方向与电流的方向一致。 面电流密度 设电流呈面分布 面电流密度 式中 的方向与电流的方向垂直 流过任意 的电流 而 于是 所以穿过任意曲线的电流 散度定理 2.3 电流连续性方程 所以 电流连续性方程 微分形式 取一闭合曲面S,S 所包围的体积为 ， 从闭合面内流出的总的电流等于单位时间流出的电荷量。由电荷守恒定律，它应等于体积 内电荷的减少率，即 对于恒定电流 则有 2.4 电场强度 库仑定律 库仑定律 点电荷 对点电荷 的作用力。 定义点电荷 在周围空间P点产生的电场强度 N个点电荷产生的电场强度 对于连续的电荷分布 式中 体分布 线分布 面分布 2.5 安培力定律 磁感应 安培力定律 两个线电流回路 和 ，其上的电流元分别为 。 回路对 回路的安培作用力为 将上式写为 其中 可以认为是一个孤立电流元 对另一个孤立电流元 的安培作用力。 进一步改写为 其中 为电流元 在周围空间产生的磁感应强度 * * * * *