讲7麦克斯韦方程组.pptVIP

* 2.5 电磁感应定律和位移电流 2.6 麦克斯韦方程组 作业题:V4， 2.25 2.28(1) 静态场：电场和磁场相互独立。 静止电荷和恒定电流产生的电场和磁场是静态场。 时变电磁场 电荷、电流随时间变化 静电场的基本方程 恒磁场的基本方程 电流连续性方程 磁场变化感应出电场 电场变化产生磁场 麦克斯韦方程组 变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 电磁波 1864年，麦克斯韦，位移电流 1831年，法拉第电磁感应定律 1785年，库仑定律 1820年，安培定律 法拉第(1791-1867): 英国物理学家 法拉第是一个穷铁匠的儿子，兄妹10人。小学没毕业就失学，当了装订工。但失学不失志，经常阅读书报。当了戴维助手。1821年受任为皇家研究所试验室主任,开始电磁学的研究。 　 1831年8月29日，法拉第电磁感应定律，变化的磁场能激发电流。1833年，楞茨发现楞茨定律，判断感应电流的方向。? 法拉第提出力线描写电磁作用。 当法拉第在演示他的电磁感应现象时，一位贵妇曾问道：“您的电流计指针动一下有什么意义呢？”法拉第回答道：“夫人，当一个婴孩诞生的时候，您会想到他将会完成何等事业吗？” 1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。 麦克斯韦(1831-1879)电磁场理论的建立 　　英国物理学家、数学家。11月13日出生于爱丁堡时，是法拉第发现电磁感应后2个多月。15岁在“爱丁堡皇家学报”发表论文，1854年从剑桥大学毕业，卡文迪什试验室首任主任。 1856年，麦克斯韦发表了《论法拉第力线》一文，受到法拉第的赞赏。 1860年，70岁的法拉第和30岁的年轻人麦克斯韦见面了，建立电磁理论的共同心愿，法拉第对麦克斯韦说:“你不要停留在用数学来解释我的观点上，而应该突破它。” 　　 1861年，麦克斯韦写了《论物理力线》，提出:　　 一个关于力线的机械模型，即电磁以太模型。　　创造性地提出位移电流和涡旋电场的两大重要假设。　　提出光波就是电磁波的理论。 1865年，发表了《电磁场的动力学理论》，用场的观点总结了电磁理论，构建了全新的理论框架。　 1873年，麦克斯韦出版了《电磁学通论》一书，进一步将电磁学实验规律和定理定律，综合概括在一个方程组中， 以简洁的数学结构，揭示了电场和磁场内在的完美对称。《电磁学通论》是人类第一个有关经典场论的不朽之作。 麦克斯韦的电磁理论发表后，由于理论难懂，无实验验证，并未受到重视。 2.5 电磁感应定律和位移电流 电磁感应现象 当一闭合回路所包围的面积内的磁通量发生变化时，回路中就产生电流，这种电流被称为感应电流，这一现象被称为电磁感应现象。 N S 回路中感应电流的方向，总是使感应电流所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。 2.5.1 电磁感应定律 N匝线圈串联时的法拉第电磁感应定律 B 法拉第电磁感应定律 规定回路中的感应电动势的参考方向与穿过该回路所围面积的磁通量符合右手螺旋关系， N S * 只要磁通量发生变化就有感应电动势。 * 要形成感应电流，除磁通量发生变化外， 还要有闭合导体回路（×）！ *麦克斯韦的假设： 变化磁场在其周围激发一种电场，这种电场就称为感应电场 法拉第电磁感应定律 N S 静电场 感应电场 共同点： 对电荷有力的作用 对电荷有力的作用 不同点： 由电荷产生 由变化的磁场产生 （保守场） （非保守场） 电力线起始于正电荷止于负电荷 线为无头无尾的闭合曲线。 感应电场与静电场的比较 感应电流 直流电流 共同点：★都是导体中自由电荷在电场的作用下运动形成 ★都满足欧姆定律和焦耳定律 ★都能产生磁场 不同点： 导体与电源需形成 闭合回路 （保守场） （非保守场） 时变电流与静态电流的比较 不需闭合回路（开路、三维导体、导体面） 感应电流可以将自由空间或介质中的电磁场转化为电流。例如天线、传输线、电磁炉。 感应电流也能将“无用的”电磁场转化为电流形成干扰和噪声。 什么形状的导体辐射和接收电磁波的能力强？ 对称线，双绞线，开导线，单导线，面天线