§1.3 麦克斯韦方程组 Maxwell’s equations 电磁感应定律 位移电流 麦克斯韦方程组 洛仑兹力

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1 §1.3 麦克斯韦方程组 Maxwell’s equations 电磁感应定律 位移电流 麦克斯韦方程组 洛仑兹力

2 电磁场 变化磁场激发电场 (法拉第电磁感应定律) 变化电场激发磁场 (麦克斯韦位移电流假设)

3 如果闭合线圈是一固定的面，且有 又由于感应电场的存在，则 所以
1、法拉第电磁感应定律（Faraday’s law) 如果闭合线圈是一固定的面，且有 又由于感应电场的存在，则 所以 电动势: (右手螺旋)

4 即 由于S曲面是任意的，要使上式成立，除非是
有旋性 变化的磁场产生电场 当 时

5 2、位移电流（Displacement current)
变化的电场产生磁场? 稳恒电流 交变电流 所以，非恒稳情况下

6 电流激发磁场 根据电荷守恒定律，则要求 如果承认电荷守恒定律是普遍成立的, 那么 必须作修改。 ？ 假设： 位移电流

7 位移电流 位移电流的引入从另一个侧面深刻揭示了电场和磁场之间的联系：不仅变化的磁场激发电场，变化着的电场激发磁场，两者都以涡旋形式激发。

8 变化的电场产生磁场!

9 3、麦克斯韦方程组（Maxwell’s equations）
无源情况下 电场、磁场是统一的，即电磁场 电荷、电流是电磁场之源，来源“实体”物质 电磁场可以独立于电荷、电流，具有“物质性” 真空中的 Maxwell 方程是线性方程，满足叠加原理

10 电磁波 积分形式

11 4、洛仑兹力（Lorentz force) 前面已经指出，一个点电荷q在电场 中所受的力(Coulomb’s force)为
如果这个点电荷是运动的，并且空间还有磁场存在，则该电荷既受到电场力的作用，还要受到磁场力的作用（即Ampere’s force)

12 由于变化的电场激发磁场，变化的磁场激发电场，所以在非稳恒条件下，电场和磁场总是同时存在的，而且不可分割。因而对一个电荷q以速度 运动时，总是同时受到电场和磁场的作用力，即
这就是Lorentz力，它也是电磁现象的基本规律之一。 如果把它写成力密度的形式，则有

13 描述包含粒子、电磁场体系的完整、自洽的动力学方程
Maxwell Lorentz 带电粒子运动 电磁场 对带电粒子作用 Newton 运动规律 描述包含粒子、电磁场体系的完整、自洽的动力学方程 Maxwell方程组 Lorentz力 Newton方程 ＋

14 作 业 p.34页：5、6