矢量分析.ppt

电动力学
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1 什么是电动力学?
绪言
电动力学的研究对象是电磁场的基本属性,它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用。
电磁学
电动力学
运动学
动力学
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2 电动力学的地位
五种成熟的物理理论的重要组成部分:
电动力学
力学
热力学统计物理
量子力学
电磁场理论
相对论
狭义相对论
广义相对论
电磁场理论的发展促进了狭义相对论的产生
狭义相对论反过来促进了电磁场理论的发展
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3 本课程知识结构体系
电动力学
静态场
静电场
静磁场
(第二章)
(第三章)
时变场
电磁波的传播( 第四章)
电磁波的辐射(第五章)
狭义相对论(第六章)
基础知识
矢量分析(第 0 章)
电磁现象的普遍规律(第一章)
带电粒子与电磁场的相互作用(第七章)
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4 电动力学课程特点
公式多,且难记
解题较为程序化
5 学习要求
注意课堂纪律
作业
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6 电磁理论的历史回顾
公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微小物体;公元前300年我国发现了磁石吸铁的现象;后来,人们发现了地球磁场的存在。1785年法国科学家库仑(1736-1806)通过实验创建了著名的库仑定律。1820年丹麦人奥斯特(1777-1851)发现了电流产生的磁场。同年法国科学家安培(1775-1836)计算了两个电流之间的作用力。
1831年英国科学家法拉第(1791-1867)发现电磁感应现象,创建了电磁感应定律,说明时变磁场可以产生时变电场。
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1873年英国科学家麦克斯韦(1831-1879)提出了位移电流的假设,认为时变电场可以产生时变磁场,并以严格数学方程描述了电磁场与波应该遵循的统一规律,这就是著名的麦克斯韦方程。该方程说明了时变电场可以产生时变磁场,同时又表明时变磁场可以产生时变电场,因此麦克斯韦预言电磁波的存在,后来在1887年被德国物理学家赫兹(1857-1894)的实验证实。在这个基础上,俄国的波波夫及意大利的马可尼于19世纪末先后发明了用电磁波作为媒体传输信息的技术。
7 电磁理论的重大突破
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第0章矢量分析
1 常用坐标系
2 标量场和矢量场
4 矢量场的通量散度
5 矢量场的环流旋度
6 标量场的梯度
3 亥姆霍兹定理
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1 常用坐标系
1) 直角坐标系
方向单位矢量:
矢量表示:
位置矢量:
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例1:求P点(1,0,1 )到 Q点(0,1 ,1)的单位矢量。
解:
P
Q
x
y
z
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