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1、§14-2麥克斯韋方程組的積分形式(MaxwellEquations)一、電場(ElectricField)??????E?E?E,D?D?D靜電場渦旋場靜電場渦旋場1、環(huán)路定律??靜電場E?dl?0?靜電場L???d??B?m渦旋電場?E渦旋場?dl??????dSLdtS?t???一般電場E?E靜電場?E渦旋場???d?m???B??E?dl??或?E?dl????dSLdtLS?t12、高斯定理??靜電場?D靜電場?dS??qi內(nèi)Si??渦旋電場?D渦旋場?dS?0S?????一般電場D?D靜電場?D渦旋場?SD?dS??qi內(nèi)i??????一般電場:E?E靜電場?E渦
2、旋場,D?D靜電場?D渦旋場????B?環(huán)路定律?E?dl????dSLS?t??高斯定理?D?dS??qi內(nèi)Si2二、磁場(MagneticField)1、環(huán)路定律(全電流環(huán)路定律)???H?dl??(Ii?Iid)Li2、高斯定理???B?dS?0S3三、麥克斯韋方程組的積分形式????B??E?dl????dSLS?t麥電場??克?D?dS??qi內(nèi)S斯??i韋??D?dS??q?????dVsv方??程?H?dl??(Ii?Iid)Li組磁場???B?dS?0S??????D??H?dl?I?I?????dS????dS4Ldss?t2.麥克斯韋方程組的微分形式?D?
3、D?Dx?y?z???x?y?z?B?B?Bx?y?Z?0?x?y?z?Hz?Hy?Dx????x?y?z?t?Hx?Hz?Dy????y?z?x?t?H?H?Dy?x???Zz?x?y?t5?E?E?Bz?y??x?y?z?t?Ex?Ez?By????z?x?t?E?E?By?x??z?x?y?t6????????i?j?k哈密頓?x?y?z算符???D?????B?0????D???H?????t??B??E???t73.關(guān)系式???D??E???E0r????B??H???H0r注意:靜止電荷和恒定電流所產(chǎn)生的場的????場量E、D、B、H只是空間坐標的函數(shù),而與時間t
4、無關(guān)。但是,在一般情況下,積分形式的麥氏方程組中各場量都是空間坐標和時間的函數(shù)。84.電場和磁場的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系運動電荷電流激激發(fā)發(fā)變化電場磁場變化95、電磁場的物質(zhì)性1).電磁場具有實物物質(zhì)的基本特性:能量,質(zhì)量和動量a.電磁場的電磁能量密度為:1w??DE?BH?2b.單位體積的場的質(zhì)量:(電磁場不為零)w1m???DE?BH?22c2c10c.對于平面電磁波,單位體積的電磁場的動量p和能量密度w間的關(guān)系是:wp?c2).場物質(zhì)與實物物質(zhì)的不同a.電磁場以波的形式在空間傳播,而以粒子(光子)的形式和實物相互作用。光子沒有靜止質(zhì)量,而電子、質(zhì)子、中子等基本粒子卻具有靜止質(zhì)量
5、。11b.實物可以以任意的速度(但不大于光速)在空間運動,其速度相對于不同的參考系也不同,但電磁場在真空中運動的速度永遠是8,并且其傳播速度在任何3?10m/s參考系中都相同。c.一個實物的微粒所占據(jù)的空間不能同時為另一個微粒所占據(jù),但幾個電磁場可以相互疊加,可以同時占據(jù)同一空間。126.麥克斯韋電磁場理論的局限性(1)麥克斯韋方程可用于高速領(lǐng)域。(2)麥克斯韋電磁理論在微觀區(qū)域里不完全適用,它可以看作是量子電動力學在某些特殊條件下的近似規(guī)律。13小結(jié):實物和場都是物質(zhì)存在的形式,它們分別從不同方面反映了客觀真實。同一實物可以反映出場和粒子兩個方面的特性。14