电动力学教学课件.pptx

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CATALOGUE
目录
课程介绍与背景
静电场
稳恒电流场
磁场与电磁感应
麦克斯韦电磁场理论
电动力学在科技领域的应用
01
课程介绍与背景
电动力学的研究对象
电场和磁场的基本性质
研究电荷和电流如何产生电场和磁场，以及这些场的分布和变化规律。
电磁波的传播
探讨电磁波在真空和介质中的传播特性，包括波速、波长、频率等参数。
电磁场与物质的相互作用
研究电磁场与物质的相互作用机制，如电磁感应、电磁辐射等。
早期研究主要集中在静电和静磁现象，如库仑定律、安培定律等。
静电学和静磁学阶段
19世纪中叶，法拉第发现电磁感应现象，麦克斯韦在此基础上提出电磁场理论，用一组偏微分方程描述电场和磁场的相互关系。
电磁感应与麦克斯韦方程组
赫兹通过实验验证了电磁波的存在，并测定了电磁波的速度与光速相同，从而确立了电磁波理论。
电磁波理论与实验验证
电动力学的发展历程
1
2
3
要求学生熟练掌握电场、磁场、电磁波等基本概念和原理，理解电磁场的基本性质。
掌握电动力学的基本概念和原理
培养学生运用数学物理方法分析电磁场问题的能力，包括微分方程、积分方程、变分法等。
掌握电磁场问题的分析方法
介绍电动力学在物理学、工程学、生物医学等领域的应用前景，激发学生的学习兴趣和探索欲望。
了解电动力学的应用前景
课程目标与要求
02
静电场
03
电场强度的叠加原理
多个点电荷在某点产生的电场强度是各个点电荷单独存在时在该点产生的电场强度的矢量和。
01
库仑定律
描述两个点电荷之间的相互作用力，与电荷量的乘积成正比，与距离的平方成反比。
02
电场强度
表示电场中某点的电场力作用效果，是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力方向相同。
库仑定律与电场强度
描述电场中某点的电势能，是标量，具有相对性，通常选取无限远处为电势零点。
电势
电势差
等势面
两点间电势的差值，等于将单位正电荷从一点移动到另一点时电场力所做的功。
电势相等的各个点构成的面，与电场线垂直，且等势面上移动电荷时电场力不做功。
03
02
01
电势与电势差
电介质的极化
在外电场作用下，电介质内部正负电荷中心发生相对位移，形成电偶极子，产生附加电场。
电位移矢量与极化强度
描述电介质极化程度的物理量，与电场强度有关。
导体的静电平衡
导体内部没有电荷定向移动的状态，此时导体内部电场强度为零，电荷只分布在导体表面。
静电场中的导体与电介质