麦克斯韦方程组.ppt

电磁场理论 麦克斯韦方程
法拉第电磁感应定律
全电流定律
电磁场的基本方程组
坡印廷定理和坡印廷矢量
麦克斯韦方程组
2021/4/20
1
在时变场中，电场与磁场都是时间和空间坐标的函数；变化的磁场会产生电场，变化的电场会产生磁场，电场与磁场相互依存构成统一的电磁场。
英国科学家麦克斯韦将静态场、恒定场、时变
场的电磁基本特性用统一的麦克斯韦方程组高度概
括。麦克斯韦方程组是研究宏观电磁场现象的理论
基础。
麦克斯韦方程组
2
时变场的知识结构框图：
磁通连续性原理
高斯定律
电磁感应定律
全电流定律
Maxwell方程组
坡印廷定理与坡印廷矢量
正弦电磁场
动态位A ,
分界面上衔接条件
达朗贝尔方程
电磁辐射、传输线及波导
麦克斯韦方程组
3
电磁感应定律（Faraday’s Law）
当与回路交链的磁通发生变化时，回路中会产生感应电动势，这就是法拉弟电磁感应定律。
电磁感应定律：
负号表示感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。
感生电动势的参考方向
法拉第电磁感应定律
麦克斯韦方程组
4
，磁场随时间变化
又称为感生电动势，这是变压器工作的原理，亦称为变压器电势。
图 感生电动势
根据磁通变化的原因， 分为三类：
麦克斯韦方程组
5
，回路切割磁力线
称为动生电动势，这是发电机工作原理，亦称为发电机电势。
图 动生电动势
麦克斯韦方程组
6
实际上，运动回路中产生感应电动势的原因，同样是回路中的磁通发生变化。
麦克斯韦方程组
7
3. 磁场随时间变化，回路切割磁力线
实验表明：只要与回路交链的磁通发生变化，回路中就有感应电动势。 与构成回路的材料性质无关（甚至可以是假想回路），当回路是导体时，有感应电流产生。
电荷为什么会运动呢？即为什么产生感应电流呢？
思考
麦克斯韦方程组
2021/4/20
8
4. 感应电场
麦克斯韦假设，变化的磁场在其周围激发着一种电场，该电场对电荷有作用力（产生感应电流），称之为感应电场 。
图 变化的磁场产生感应电场
在静止媒质中
感应电场是非保守场，电力线呈闭合曲线，变化的磁场 是产生 的涡旋源，故又称涡旋电场。
麦克斯韦方程组
9
图 变化的磁场产生感应电场
若空间同时存在库仑电场,
即 则有
表明不仅电荷产生电场，变化的磁场也能产生电场。
根据自然界的对偶关系，变化的电场是否会产生
磁场呢？
思考
麦克斯韦方程组
2021/4/20
10