麥克斯韋方程組的物理意義（麥克斯韋方程組）

關于麥克斯韋方程組的物理意義，麥克斯韋方程組這個問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、描述電磁場性質、特征和運動規(guī)律的一組方程。

2、19世紀中葉，描述電磁現(xiàn)象的基本實驗規(guī)律：庫侖定律、畢-薩-拉定律、安培定律、歐姆定律、法拉第電磁感應定律等已經先后得出，建立統(tǒng)一電磁理論的課題擺在了物理學家面前。

3、 以W.韋伯、F.E.諾埃曼為代表的超距作用電磁理論把各種電磁作用歸結為庫侖力和運動電荷之間的作用力(韋伯力)，認為是超越空間無需媒質傳遞也無需傳遞時間的直接作用 。

4、這種理論雖然統(tǒng)一地解釋了靜電現(xiàn)象、電流相互作用和電磁感應，但是既未能提出任何有價值的預言，又存在機制上的根本困難，終于成為歷史的遺跡。

5、 J.C.麥克斯韋繼承了M.法拉第的近距作用觀點，認為電磁作用是以場為媒介傳遞的，需要傳遞時間，把客觀存在的場作為研究對象，從而開辟了物理學研究的新天地。

6、麥克斯韋審查了當時已知的全部電磁學定律、定理的基礎，提取了其中帶有普遍意義的內容，拓寬了它們的成立條件。

7、麥克斯韋提出了有旋電場的概念和位移電流的假設，揭示了電磁場的內在聯(lián)系和相互依存，完成了建立電磁場理論的關鍵性突破。

8、麥克斯韋熟練地運用了當時正在發(fā)展的矢量分析，找到了表述電磁場 （空間連續(xù)分布的客體）的適當數(shù)學工具 。

9、1865年麥克斯韋終于建立了包括電荷守恒定律、介質方程以及電磁場方程在內的完備方程組。

10、后經H.R.赫茲、O.亥維賽、H.A.洛倫茲等人進一步的加工，得出了下述電磁場方程組——麥克斯韋方程組 (采用國際單位制):式中左、右列分別是方程組的積分、微分形式；E、B、D、H分別是描述電場(指帶電體產生的電場與變化磁場產生的有旋電場之和)和磁場(指電流產生的磁場與變化電場即位移電流產生的磁場之和)的電場強度、磁感應強度、電位移、磁場強度；q、ρ為自由電荷、自由電荷體密度；I、J為傳導電流強度和傳導電流密度。

11、四個公式分別是電場、磁場的高斯定理、電磁感應定律以及安培環(huán)路定理。

12、成立條件拓寬了，最為關鍵的是第四式中補充了位移電流密度項。

13、 和E、B和H、J和E的關系稱為介質方程，對于線性各向同性介質，介質方程為：式中ε、μ、σ分別是介質的電容率 (介電常量)、磁導率和電導率。

14、介質方程與上述電磁場方程組聯(lián)立，構成完備的方程組。

15、 麥克斯韋方程組關于電磁波等的預言為實驗所證實，證明了位移電流假設和電磁場理論的正確性。

16、這個電磁場理論對電磁學、光學、材料科學以及通訊、廣播、電視等等的發(fā)展都產生了廣泛而深遠的影響。

17、它是物理學中繼牛頓力學之后的又一偉大成就。

18、 關于靜電場和穩(wěn)恒磁場的基本規(guī)律，可總結歸納成以下四條基本定理： 靜電場的高斯定理： 靜電場的環(huán)路定理： 穩(wěn)恒磁場的高斯定理： 磁場的安培環(huán)路定理： 上述這些定理都是孤立地給出了靜電場和穩(wěn)恒磁場的規(guī)律，對變化電場和變化磁場并不適用。

19、 麥克斯韋在穩(wěn)恒場理論的基礎上，提出了渦旋電場和位移電流的概念： 1. 麥克斯韋提出的渦旋電場的概念，揭示出變化的磁場可以在空間激發(fā)電場，并通過法拉第電磁感應定律得出了二者的關系，即 上式表明，任何隨時間而變化的磁場，都是和渦旋電場聯(lián)系在一起的。

20、 2. 麥克斯韋提出的位移電流的概念，揭示出變化的電場可以在空間激發(fā)磁場，并通過全電流概念的引入，得到了一般形式下的安培環(huán)路定理在真空或介質中的表示形式，即 上式表明，任何隨時間而變化的電場，都是和磁場聯(lián)系在一起的。

21、 綜合上述兩點可知，變化的電場和變化的磁場彼此不是孤立的，它們永遠密切地聯(lián)系在一起，相互激發(fā)，組成一個統(tǒng)一的電磁場的整體。

22、這就是麥克斯韋電磁場理論的基本概念。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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