18-1位移电流 电磁场基本方程的积分形式

null18-1 位移电流 电磁场基本方程的积分形式18-1 位移电流 电磁场基本方程的积分形式一 变化的电场能否产生磁场 二 位移电流 全电流安培环路定理 三 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式 null 麦克斯韦（1831-1879）英国物理学家 . 经典电磁理论的奠基人 , 气体动理论创始人之一 . 他提出了有旋场和位移电流的概念 , 建立了经典电磁理论 , 并预言了以光速传播的电磁波的存在 .在气体动理论方面 , 他还提出了气体分子按速率分布的统计规律.null 1865 年麦克斯韦在前人工作的基础 上，提出完整的电磁场理论，他的主要贡献是提出了“有旋电场”和“位移电流”两个假设，从而预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的速度（即光速）. 1888 年赫兹的实验证实了他的预言, 麦克斯韦理论奠定了经典动力学的基础，为无线电技术和现代电子通讯技术发展开辟了广阔前景. ( 真空中 )null一. 问题的提出对稳恒电流对S1面对S2面矛盾稳恒磁场的安培环路定理已不适用于非稳恒电流的二. 位移电流假设非稳恒电路中，在传导电流中断处必发生电荷分布的变化极板上电荷的时间变化率等于传导电流变化磁场产生感生电场变化电场产生磁场•null（以 L 为边做任意曲面 S ）null 麦克斯韦假设 电场中某一点位移电流密度等于该点电位移矢量对时间的变化率.null 通过电场中某一截面的 位移电流等于通过该截面电 位移通量对时间的变化率.null1）全电流是连续的； 2）位移电流和传导电流一样激发磁场； 3）传导电流产生焦耳热，位移电流不产生焦耳热.null位移电流、传导电流的比较1. 位移电流具有磁效应—与传导电流相同2. 位移电流与传导电流不同之处(1) 产生机理不同(2) 存在条件不同位移电流可以存在于真空中、导体中、介质中3. 位移电流没有热效应，传导电流产生焦耳热nullnullnull三 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式nullnull四. 电场和磁场的本质及内在联系null五. 麦克斯韦电磁场理论的局限性（2）麦克斯韦电磁理论在微观区域里不完全适用，它可以看作是量子电动力学在某些特殊条件下的近似规律。（1）麦克斯韦方程可用于高速领域。null电磁波的传播雷达波的反射null电磁波的绕射null1、电磁波是一横波2、E与H同位相3、4、电磁波的偏振性 麦克斯韦根据方程组预言了电磁波的存在，并推出电磁波的传播速度恰好等于光速。赫兹用实验方法产生了电磁波（1887），证实了预言。一、电磁波的性质(E 及H 都在各自的平面内振动)。null介质中 波速：真空中 波速：电磁波的传播速度由实验测得真空中的光速为: c =2.99792458  108ms-1通过实验可测得： µ0=4  10-7=12.566  10-7Hm-1 0=8.8542  10-12Fm-1 根据理论可算得真空中的波速为: 二、电磁波的能量 二、电磁波的能量能流密度玻印廷矢量则电磁场的能量密度为电场能量与磁场能量体密度分别为：null坡印廷矢量null电磁波谱电磁波谱:按照频率或波长的顺序把电磁波排列成图表。null各种无线电波的范围及用途null可见光 能使人眼产生视觉效应的电磁波段。 红外线 波长范围在0.76～750mm之间的电磁波。 红外线最显著的性质是热效应。 紫外线 波长范围在4×10-7～10-9m之间的电磁波。 紫外线有明显的生理作用。 null X 射线(伦琴射线) 波长比紫外线更短的电磁波， 其波长范围在10-7 ～10-13m之间。X 射线具有很强的穿透能力。  射线 在原子核内部的变化过程(常称衰变)发出的一种波长极短的电磁波，其波长在3×10-8～10-14m以下。  射线可应用于对金属探伤等，研究 射线可以帮 助了解原子核的结构。