260 likes | 409 Views
第一章 经典电动力学基础. 主要内容. 1.1 静电场的方程式 1.2 静电场的方程式 1.3 电磁感应定律 1.4 麦克斯韦方程 1.5 电磁作用下的能量守恒定理 1.6 电磁作用下的动量守恒定理 1.7 介质的电磁性质 1.8 介质中的麦克斯韦方程 1.9 介质介面上的电磁规律. =. =. 国际单位制. Z. =. Y. O. X. 1.1 静电场的方程式 1 、库仑定律. 〓. ∵. 〓. 一个点电荷周围的电场:. 迭加原理:. 〓. +. 2 、用电场的概念阐述库仑定 律. 电荷连续分布:.
E N D
主要内容 1.1 静电场的方程式 1.2 静电场的方程式 1.3 电磁感应定律 1.4 麦克斯韦方程 1.5电磁作用下的能量守恒定理 1.6电磁作用下的动量守恒定理 1.7介质的电磁性质 1.8 介质中的麦克斯韦方程 1.9介质介面上的电磁规律
= = 国际单位制 Z = Y O X 1.1 静电场的方程式 1、库仑定律
〓 ∵ 〓 一个点电荷周围的电场: 迭加原理: 〓 + 2、用电场的概念阐述库仑定律 电荷连续分布:
3、 满足的微分方程 满足的积分方程中,源电荷 无法预先知道 点电荷 (电荷在闭和曲线内) (电荷在闭和曲线外)
由于积分的任一性 ∴电场强度 满足的方程
若 电中性 ⑵电流密度 矢量函数 稳恒电流稳恒条件 1.2 静电场的方程式 1、电荷守恒 ⑴ 电荷密度 ⑶电荷守恒 称为连续性方程、电荷守恒方程
∵ ∴ 2.静电场的公式 ⑴毕—萨定律 迭加原理
其中 所以 又 所以 (磁感应场是无散场)
(2)Lorentz力公式 1.3 电磁感应定律
1.4 麦克斯韦方程 1、麦克斯韦方程 麦克斯韦:位移电流 两边求散度 故 所以
修改后的麦 克斯韦方程 2.洛仑兹力公式 对电荷为e.速度为v的点电荷
( 能流密度) 1.5 电磁作用下的能量守恒定理 1、能量守恒的数学形式 (1)体积v内荷体能量的增加率 (w电磁力的功率密度) (2)体积v内电磁能的增加率 ( w电磁力的能量密度) (3)单位时间从v表面流出的电磁能
能量守恒 高斯定理
2.电磁作用下的能量守恒 因电磁力不做功: 由Maxwell 方程: 得
1.6 电磁作用下的动量守恒定理 1.动量守恒定律的数学形式 (1)体积v内载荷体动量的增加率 (2)体积v内电磁场动量的增量 (3)单位时间流出v的电磁动量动量流 动量守恒 Lorentz力密度:
得 2.电磁作用下的动量守恒 代入 二式相加得
若 与外磁场 同向 若 与外磁场 反向 1.7介质的电磁质 1.电介质 位移极化 取向极化 无极性分子 极化强度 2.磁介质 分子(电流)磁矩 磁化强度 顺磁质 逆磁质
极化率 比例函数 3 与 与 的关系 讨论: (1)均匀介质 (2)各向异性介质 (3)介质在变化的电磁场中 (4)场强太大 (5)导体
2. 极化引起的诱导电流密度 1.8 介质中的麦克斯韦方程 1. 极化引起的电荷,电流的分布 极化强度 若极化均匀 → 3. 磁化电流密度 磁化强度
4.Maxwell 方程: → 线性介质:
h有限趋于0 1.9 介质介面上的电磁规律
得 对各向同性介质