高二物理競賽磁場能量課件

1、1磁場能量2（1）全電流是連續(xù)的；（2）位移電流和傳導(dǎo)電流一樣激發(fā)磁場；（3）傳導(dǎo)電流產(chǎn)生焦耳熱，位移電流不產(chǎn)生焦耳熱.+- 全電流3* 例1 有一圓形平行平板電容器， 現(xiàn)對其充電，使電路上的傳導(dǎo)電流 ，若略去邊緣效應(yīng)， 求（1）兩極板間的位移電流； （2）兩極板間離開軸線的距離為 的點 處的磁感強度 . 4 解 如圖作一半徑為 平行于極板的圓形回路，通過此圓面積的電位移通量為*5計算得代入數(shù)據(jù)計算得*6 電磁場 麥克斯韋電磁場方程的 積分形式 磁場高斯定理 安培環(huán)路定理 靜電場環(huán)流定理 靜電場高斯定理7方程的積分形式麥克斯韋電磁場（1）有旋電場麥克斯韋假設(shè)（2）位移電流8意義1. 是對電磁場

2、宏觀實驗規(guī)律的全面總結(jié)和概括， 是經(jīng)典物理三大支柱之一 .未發(fā)現(xiàn)磁單極法拉第電磁感應(yīng)定律安培定律位移電流假設(shè)庫侖定律感生電場假設(shè)電場性質(zhì)變化磁場產(chǎn)生電場變化電場產(chǎn)生磁場磁場性質(zhì)方 程實 驗 基 礎(chǔ)意 義方程中各量關(guān)系：定義：9揭示了電磁場的統(tǒng)一性和相對性電磁場是統(tǒng)一的整體電荷與觀察者相對運動狀態(tài)不同時，電磁場可以表現(xiàn)為不同形態(tài) .空間帶電體對相對其靜止的觀察者 靜電場對相對其運動的觀察者電場磁場預(yù)言了電磁波的存在由自由空間（ ）麥克斯韋方程組微分形式出發(fā)，可以推導(dǎo)出波動方程10 變化電場 變化磁場變化電場 磁場變化磁場 電場可脫離電荷、電流在空間傳播電磁波（自由空間 ）11 預(yù)言了光的電磁本性

3、電磁波的傳播速率實驗證實：德國科學(xué)家赫茲（1888 年完成）用電磁波重復(fù)了所有光學(xué)反射、折射、衍射、干涉、偏振實驗.相距10米赫茲（德.18571894）12 互補法拉第：來自社會底層、實驗巨匠 . 善于通過直覺把握物理本質(zhì) .麥克斯韋：出身名門望族、數(shù)學(xué)高手、善于建立模型、綜合、提高 .大40歲歷史之旅實驗 理論 實驗法拉第 麥克斯韋 赫茲 藍圖（基礎(chǔ)）建設(shè)大廈使其中住滿人二者結(jié)合：理想類型的物理學(xué)家 起初當我看到你用這樣的數(shù)學(xué)威力來針對這樣的主題，我?guī)缀鯂槈牧?。后來我才驚訝地看到，這個主題居然處理得如此之好！ 1857年法拉第給麥克斯韋的回信13 是經(jīng)典物理 近代物理橋梁麥氏方程不滿足伽利

4、略變換 相對論建立“我曾確信，在磁場中作用于一個運動電荷的力不過是一種電場力罷了，正是這種確信或多或少直接地促使我去研究狹義相對論 .” 愛因斯坦創(chuàng)新物理概念（渦旋電場、位移電流）嚴密邏輯體系簡潔數(shù)學(xué)形式正確科學(xué)推論（兩個預(yù)言）14 在概括電磁經(jīng)驗規(guī)律的歷史發(fā)展中，導(dǎo)致了力線的概念。用數(shù)學(xué)形式表達這一概念，給出了麥克斯韋方程組。麥克斯韋方程組導(dǎo)致了場論的誕生，而場論至今仍然是粒子物理的中心論題。麥克斯韋方程組還導(dǎo)致了洛侖茲變換的概念，這個變換通過愛因斯坦的工作揭示了平直時空的幾何。 摘自楊振寧文錄電磁的經(jīng)驗規(guī)律力線麥克斯韋方程組（第一場論）洛侖茲變換平直時空的幾何第二場論彎曲時空的幾何第三場論非阿貝爾規(guī)范場纖維叢幾何15局限性（1）是在承認電荷連續(xù)分布基礎(chǔ)上建立的宏觀 經(jīng)典理論，未和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來 .（2）不完全對稱 ？不存在磁單極 .1895年： 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子 .20