电磁场理论
电磁场是怎样产生的谁知道
随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,电磁场以光 速向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
以上摘自百科
具体问它为什么存在,这就是哲学问题我就不知道了。
麦克斯韦电磁场理论
麦克斯韦电磁场理论的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。
麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:
(1)描述了电场的性质。在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献。
(2)描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。
(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。
(4)描述了变化的电场激发磁场的规律。
麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:
1. 安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和。
2.法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导。
3.磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零。
4.高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量。麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度。
ps:我专业是物理,你物理有问题尽管问我,麦克斯韦方程组是电磁场部分的精髓与灵魂,不是一两句就能说清楚的, 我也只能解释这些了。
麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是?急求
(1)变化的磁场产生电场①这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场。电路中的自由电荷在这个电场的作用下,做定向运动产生了感应电流。②即使在变化的磁场中没有闭合电路,同样要产生电场。(2)变化的电场产生磁场既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场就不能产生磁场吗?麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性,相信电场与磁场的对称之美。他大胆的假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。扩展资料麦克斯韦电磁场理论的建立和证实,无疑是19世纪物理学领域最重大的事件之一,它是研究一切电磁现象的出发点。它以严谨而对称的数学形式归纳了电、磁和电磁辐射之间的最基本关系,使所有早先建立的定律都包容进去,他使人们更深刻地认识了光的电磁本性。从根本上改变了人类自牛顿时代以来对世界本质的认识,引起了物理学思想领域深刻的变革,并导致了20世纪初叶狭义相对论的创立。它对整个科学的发展,对人类文明的进步都具有深远的意义。参考资料来源:百度百科-电磁理论
麦克斯韦在电磁场理论中提出的两个假设是?
麦克斯韦关于电磁场理论的两大假设是“感生电场”和“位移电流”的假说。1、感生电场感生电场对自由电荷的作用只是一种等效的猜想, 所以涡旋电场是一个虚拟的电场。变化的磁场周围不存在这个涡旋电场,是附加给变化的磁场的。2、位移电流位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。但位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。扩展资料:1861年后他在电磁学方面的研究取得很大进展,这一年他发表了《论物理的力线》,设计了电磁作用的力学模型,并引入位移电流的概念。1864年在皇家学会上宣读了《电磁场的动力学理论》,进一步总结了电磁场理论,提出了电磁场的基本微分方程组,即著名的麦克斯韦方程组。他在研究电磁场的基础上预见了电磁波的存在,在惠更斯克的波动理论的基础上提出光的电磁说,认为光就是具有一定频率范围的电磁波,且测得电磁波的速度十分接近光速。光的电磁说是人类对光的本性认识的一次飞跃。
电磁场理论是谁创建的?
麦克斯韦
对称形式
麦克斯韦提出了两个假设:
变化的磁场可产生涡旋电场 变化的电场(位移电流)可产生磁场
一.位移电流
1.矛盾
a.导线中存在非稳恒的传导电流
b.电容器两极板间无传导电流存在
----回路中传导电流不连续
c.任取一环绕导线的闭合曲线L,以L
为边界可以作S1和S2 两个曲面
对S1曲面
对S2曲面
----稳恒磁场安培环路定律不再适用
2.位移电流设极板面积为S,某时刻极板上的自由电荷面密度为 ,则
电位移通量为
----电位移通量随时间的变化率等于导线中的传导电流
麦克斯韦称 为位移电流,即
----位移电流密度 jD
讨论:
a.引入位移电流ID,中断的传导电流I由位移电流ID接替,使电路中的电流保持连续
b.传导电流和位移电流之和称为全电流
c.对任何电路来说,全电流永远是连续的
证:单位时间内流出闭合曲面S的电量等于该闭合曲面内电量的减少
----电荷守恒定律的数学表达式
由高斯定理
即
或 ---- 永远是连续的
二.安培环路定律的普遍形式
----全电流定律
对前述的电容器有
而 ----对同一环路L, 的环流是唯一的
讨论:
a.位移电流揭示了电场和磁场之间内在联系,反映了自然现象的对称性
b.法拉弟电磁感应定律表明变化的磁场能产生涡旋电场;位移电流的观点说明变化的电场能产生涡旋磁场
c.电场和磁场的变化永远互相联系着,形成统一的电磁场
说明:
位移电流与传导电流的区别:
a.传导电流表示有电荷作宏观定向运动,位移电流只表示电场的变化
b.传导电流通过导体时要产生焦耳热,位移电流在导体中没有这种热效应
c. ID与 方向上成右手螺旋关系
e.位移电流可存在于一切有电场变化的区域中(如真空、介质、导体)
[例14]半径R=0.1m的两块导体圆板,构成空气平板电容器。充电时,极板间的电场强度以dE/dt=1012Vm-1s-1的变化率增加。求(1)两极板间的位移电流ID;(2)距两极板中心连线为r(r 解:忽略边缘效应,两极板间的电场可视为均匀分布
两板间位移电流为
根据对称性,以两板中心连线为圆心、
半径为r作闭合回路L,由全电流定律有
当r=R时
三.麦克斯韦方程组
对静电场和稳恒磁场有
静电场的高斯定理
静电场的环路定律
稳恒磁场的高斯定理
稳恒磁场的安培环路定律
空间既有静电场和稳恒磁场,又有变化的电场和变化的磁场
麦克斯韦方程组
麦克斯韦方程组的微分形式
物理意义概括:
方程1:任何闭合曲面的电位移通量只与该闭合曲面内自由电荷有关,同时反映了变化的磁场所产生的电场总是涡旋状的 ----电场的高斯定理
方程2:变化的磁场产生涡旋电场,即变化的磁场总与电场相伴
----法拉弟电磁感应定律
方程3:任何形式产生的磁场都是涡旋场,磁力线都是闭合的
----磁场的高斯定理
方程4:全电流与磁场的关系,揭示了变化电场产生涡旋磁场的规律,即变化的电场总与磁场相伴 ----全电流定律
在各向同性介质中,电磁场量之间有如下的关系
根据麦克斯韦方程组、电磁场量之间关系式、初始条件及电磁场量的边界条件,可以确定任一时刻介质中某一点的电磁场
上一篇:电池炉
下一篇:没有了