麦克斯韦理论:什么是麦克斯韦理论?

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1.什么是麦克斯韦理论?

麦克斯韦在稳恒场理论的基础上,提出了涡旋电场和位移电流的概念:1. 麦克斯韦提出的涡旋电场的概念,并通过法拉第电磁感应定律得出了二者的关系,任何随时间而变化的磁场,都是和涡旋电场联系在一起的。2. 麦克斯韦提出的位移电流的概念,揭示出变化的电场可以在空间激发磁场,并通过全电流概念的引入,得到了一般形式下的安培环路定理在真空或介质中的表示形式,任何随时间而变化的电场,变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的,这就是麦克斯韦电磁场理论的基本概念。在麦克斯韦电磁场理论中,自由电荷可激发电场,空间任一点的电场强度应该表示为 又由于,稳恒电流可激发磁场,变化电场也可激发磁场,空间任一点的磁感强度应该表示为 因此,电磁场的基本规律中,应该既包含稳恒电、磁场的规律,也包含变化电磁场的规律,根据麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流的概念,而变化的电场也可以在空间激发变化的涡旋磁场。电磁场可以在没有自由电荷和传导电流的空间单独存在。变化电磁场的规律是:1.电场的高斯定理 在没有自由电荷的空间,由变化磁场激发的涡旋电场的电场线是一系列的闭合曲线。通过场中任何封闭曲面的电位移通量等于零,涡旋电场是非保守场,满足的环路定理是 3.磁场的高斯定理 变化的电场产生的磁场和传导电流产生的磁场相同,磁场的高斯定理仍适用,即 4.磁场的安培环路定理 由本节公式(3)已知,变化的电场和它所激发的磁场满足的环路定理为 在变化电磁场的上述规律中,电场和磁场成为不可分割的一个整体。将两种电、磁场的规律合并在一起,就得到电磁场的基本规律,称之为麦克斯韦方程组,表示如下 上述四个方程式称为麦克斯韦方程组的积分形式。将麦克斯韦方程组的积分形式用高等数学中的方法可变换为微分形式。微分形式的方程组如下 上面四个方程可逐一说明如下:在电磁场中任一点处 (1)电位移的散度 等于该点处自由电荷的体密度;

2.麦克斯韦理论的物理意义

同时反映了变化的磁场所产生的电场总是涡旋状的 ----电场的高斯定理方程2:变化的磁场产生涡旋电场,即变化的磁场总与电场相伴----法拉弟电磁感应定律方程3:任何形式产生的磁场都是涡旋场,全电流与磁场的关系,揭示了变化电场产生涡旋磁场的规律,即变化的电场总与磁场相伴 ----全电流定律在各向同性介质中。

3.麦克斯韦理论的重要关键是什么?

麦克斯韦发表了重要论文《论物理的力线》,位移电流”这是麦克斯韦理论思维的一个创造,也是建立理论的一个关键步骤。

4.量子理论与麦克斯韦理论是怎么结合的?

英国人麦克斯韦总结了电磁现象的基本规律,并引进位移电流的概念,提出经典电磁理论。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在,这一预言后来为赫兹的实验所证实。

5.麦克斯韦理论可以在原则上解释所有的什么电磁现象

1864年,英国人麦克斯韦总结了电磁现象的基本规律, 并引进位移电流的概念,提出经典电磁理论。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在,其传播速度等于光速,这一预言后来为赫兹的实验所证实。于是人们认识到麦克斯韦的电磁理论正确地反映了宏观电磁现象的规律,肯定了光也是一种电磁波。

6.麦克斯韦理论有哪些?要详细一点

变化的磁场可产生涡旋电场 变化的电场(位移电流)可产生磁场一.位移电流1.矛盾a.导线中存在非稳恒的传导电流b.电容器两极板间无传导电流存在----回路中传导电流不连续c.任取一环绕导线的闭合曲线L,以L为边界可以作S1和S2 两个曲面对S1曲面对S2曲面----稳恒磁场安培环路定律不再适用2.位移电流设极板面积为S,某时刻极板上的自由电荷面密度为,则电位移通量为----电位移通量随时间的变化率等于导线中的传导电流麦克斯韦称 为位移电流,使电路中的电流保持连续b.传导电流和位移电流之和称为全电流c.对任何电路来说,单位时间内流出闭合曲面S的电量等于该闭合曲面内电量的减少----电荷守恒定律的数学表达式由高斯定理即或 ---- 永远是连续的二.安培环路定律的普遍形式----全电流定律对前述的电容器有而 ----对同一环路L,a.位移电流揭示了电场和磁场之间内在联系,反映了自然现象的对称性b.法拉弟电磁感应定律表明变化的磁场能产生涡旋电场;位移电流的观点说明变化的电场能产生涡旋磁场c.电场和磁场的变化永远互相联系着,位移电流与传导电流的区别:a.传导电流表示有电荷作宏观定向运动,位移电流只表示电场的变化b.传导电流通过导体时要产生焦耳热,位移电流在导体中没有这种热效应c. ID与 方向上成右手螺旋关系e.位移电流可存在于一切有电场变化的区域中(如真空、介质、导体)[例14]半径R=0.1m的两块导体圆板,极板间的电场强度以dE/求(1)两极板间的位移电流ID;两极板间的电场可视为均匀分布两板间位移电流为根据对称性,以两板中心连线为圆心、半径为r作闭合回路L,由全电流定律有当r=R时三.麦克斯韦方程组对静电场和稳恒磁场有静电场的高斯定理静电场的环路定律稳恒磁场的高斯定理稳恒磁场的安培环路定律空间既有静电场和稳恒磁场,又有变化的电场和变化的磁场麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组的微分形式物理意义概括:

7.高中物理:对麦克斯韦理论的理解?

麦克斯韦的理论不是通过实验得到的,而是通过严格的理论推导得出的,麦克斯韦的电磁场理论实际上是四个矢量微分方程,叫做麦克斯韦方程组原则上,麦克斯韦方程组加上洛伦兹力公式可以求解一切电磁场的问题麦克斯韦方程组是关于E、D、H、B的,也就是关于电场和磁场之间的关系通过麦克斯韦方程组,可以简单的理解为电生磁 磁生电麦氏方程组是定量的。
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