麥克斯韋方程組省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)

§8—6麥克斯韋方程組問(wèn)題安培環(huán)路定理在非穩(wěn)恒電流情況下是否適用？適合用于穩(wěn)恒電流安培環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)度第1頁(yè)一、非穩(wěn)恒電流在非穩(wěn)恒電流情況下，環(huán)流與曲面選擇相關(guān)，安培定理不是普遍適用！IS1S2矛盾？？L第2頁(yè)ID二、位移電流定義：位移電流密度位移電流S(1)第3頁(yè)由高斯定理極板上面電荷密度導(dǎo)線中：極板間：帶入（1）式定義全電流第4頁(yè)三.安培環(huán)路定理修正1.全電流安培定理意義改變電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)矛盾處理！！第5頁(yè)2.傳導(dǎo)電流Ic

和位移電流Id異同相同點(diǎn)均能在其周?chē)ぐl(fā)渦旋磁場(chǎng)不一樣點(diǎn)傳導(dǎo)電流是自由電荷移動(dòng)存在于導(dǎo)體中，產(chǎn)生焦耳熱。位移電流并不是通常意義下電流，是與電場(chǎng)改變率、極化強(qiáng)度改變率相聯(lián)絡(luò)；沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生焦耳熱。第6頁(yè)第7頁(yè)麥克斯韋方程組積分形式改變磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)改變電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)電磁波第8頁(yè)微分形式麥克斯韋1856赫茲1888—現(xiàn)代形式試驗(yàn)上證實(shí)電磁波第9頁(yè)對(duì)位移電流，有下述四種說(shuō)法，請(qǐng)指出哪一個(gè)說(shuō)法正確。（A）位移電流是由改變電場(chǎng)產(chǎn)生。（B）位移電流是由線性改變磁場(chǎng)產(chǎn)生。（C）位移電流熱效應(yīng)服從焦耳－楞次定律。（D）位移電流磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理。例1答：[A]第10頁(yè)

由麥克斯韋方程組積分形式確定哪一個(gè)麥克斯韋方程相當(dāng)于或包含以下事實(shí)：（1）電場(chǎng)線僅起始或終止于電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處。[]（2）位移電流。[]（3）在靜電平衡條件下，導(dǎo)體內(nèi)不可能有任何電荷[]（4）一個(gè)改變電場(chǎng)，必定有一個(gè)磁場(chǎng)伴隨它。[]（5）磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾。[]（6）凡有電荷地方就有電場(chǎng)。[]（7）不存在磁單極；[]（8）凡有電流地方就有磁場(chǎng)。[]（9）一個(gè)改變磁場(chǎng)，必定有一個(gè)電場(chǎng)伴隨它。[]（10）靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)。［]（11）庫(kù)侖定律。[]例214143134211第11頁(yè)麥克斯韋完整而深刻地揭示出改變磁場(chǎng)能夠激發(fā)電場(chǎng)、改變電場(chǎng)又能激發(fā)磁場(chǎng)這一客觀規(guī)律，從而使人們認(rèn)識(shí)到交變電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)是相互聯(lián)絡(luò)、相互轉(zhuǎn)化、組成統(tǒng)一電磁場(chǎng)。并預(yù)言了電磁波存在。第12頁(yè)麥克斯韋電磁理論意義不但在于它從根本上改變了電、磁、光理論，而且第一次大規(guī)模地改變了牛頓自然科學(xué)框架。它是迄今人們所得到最完美、應(yīng)用最廣泛一個(gè)理論。它適合用于從原子分子線度一直到宏觀領(lǐng)域，從低速到高速一切電磁現(xiàn)象。第13頁(yè)電磁場(chǎng)客觀實(shí)在性1.電磁場(chǎng)含有實(shí)體物質(zhì)基本特征電磁場(chǎng)以時(shí)間和空間為其存在基本形式。電磁場(chǎng)含有質(zhì)量、動(dòng)量、能量等。電磁場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行一切過(guò)程，遵從質(zhì)量守恒等物質(zhì)基本規(guī)律。第14頁(yè)2.電磁場(chǎng)和實(shí)體物質(zhì)能夠相互轉(zhuǎn)化正負(fù)電子發(fā)生“湮滅”產(chǎn)生一對(duì)光子。光子產(chǎn)生一對(duì)電子或電子偶3.電磁