1、第七章 电磁场和电磁场,7-1 位移电流 麦克斯韦方程组,7-2 电磁波,（通过学习麦克斯韦方程组,建立完整的电磁场理论）,7-1 位移电流 麦克斯韦方程组,一. 位移电流-displacement current,1、电磁场的基本规律,对静电场,对稳恒磁场,对变化的磁场,静电场和稳恒磁场的基本规律,包含电阻、电感线圈的电路,电流是连续的.,包含有电容的电流是否连续,1、 位移电流,在电流非稳恒状态下 , 安培环路定理是否正确 ?,对 面,对 面,电容器破坏了电路中传导电流的连续性。,电容器上极板在充放电过程中，造成极板上电荷积累随时间变化。,单位时间内极板上电荷增加（或减少）等于通入（或流出
2、）极板的电流,若把最右端电通量的时间变化率看作为一种电流，那么电路就连续了。麦克斯韦把这种电流称为位移电流。,定义,（位移电流密度）,变化的电场象传导电流一样能产生磁场，从产生磁场的角度看，变化的电场可以等效为一种电流。,位移电流的方向,位移电流与传导电流方向相同,如放电时,反向,同向,二、全电流定律,全电流,通过某一截面的全电流是通过这一截面的传导电流、运流电流和位移电流的代数和.,在任一时刻,电路中的全电流总是连续的. 在非稳恒的电路中,安培环路定律仍然成立.,全电流定律,位移电流和传导电流一样，都能激发磁场,对称美,麦克斯韦认为静电场的高斯定理和磁场的高斯定理也适用于一般电磁场.所以,可
3、以将电磁场的基本规律写成麦克斯韦方程组(积分形式):,三、麦克斯韦方程组-Maxwell equations,麦克斯韦方程组物理意义：,1、通过任意闭合面的电位移通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和。,2、电场强度沿任意闭曲线的线积分等于以该曲线为边界的任意曲面的磁通量对时间变化量的负值。,3、通过任意闭合面的磁通量恒等于零。,4、稳恒磁场沿任意闭合曲线的线积分等于穿过以该曲线为边界的曲面的全电流。,麦克斯韦方程组(微分形式):,在更远离偶极子的地方（rl），因 r 很大，在通常的研究范围内， 变化很小，故 的振幅可看作恒量，因而,平面电磁波方程,平面电磁波,7-2 电磁波,平面电磁波示意图,在无限大均匀绝缘介质(或真空)中,平面电磁波的性质概括如下:,真空中,实验测得真空中光速,光波是一种电磁波,4、 在同一点的E、H值满足下式:,根据麦克斯韦理论，在自由空间内的电场和磁场满足,这样电场和磁场可以相互激发并以波的形式由近及远,以有限的速度在空间传播开去，就形成了电磁波。,电磁波:,第七章完,
