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麦克斯韦理论(麦克斯韦理论认为光是一种)

阿信2023-04-06生活资讯67

本篇文章给大家谈谈麦克斯韦理论,以及麦克斯韦理论认为光是一种对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

麦克斯韦经典电磁理论

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。这就是麦克斯韦电磁场理论的基本概念如下:变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的,它们永远密切地联系在一起,相互激发,组成一个统一的电磁场的整体。

麦克斯韦电磁场理论的要点可以归结为:

1、几分立的带电体或电流,它们之间的一切电的及磁的作用都是通过它们之间的中间区域传递的,不论中间区域是真空还是实体物质。

2、电能或磁能不仅存在于带电体、磁化体或带电流物体中,其大部分分布在周围的电磁场中。

3、导体构成的电路若有中断处,电路中的传导电流将由电介质中的位移电流补偿贯通,即全电流连续。且位移电流与其所产生的磁场的关系与传导电流的相同。

4、磁通量既无始点又无终点,即不存在磁荷。

5、光波也是电磁波。

麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成:

(1)、∇·E=ρ/ε0,描述了电场的性质。在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献。

(2)、∇·B=0,描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。

(3)、∇×E=-∂B/∂t,描述了变化的磁场激发电场的规律。

(4)、∇×B=μ0J+1/c2*∂E/∂t (c2=1/μ0ε0),描述了变化的电场激发磁场的规律。

扩展资料

麦克斯韦方程都是用微积分表述的,涉及到的方程包括:

1、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量。麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度。

2、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零。

3、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的旋度等于磁感应强度对时间的负偏导。

4、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和。

物理意义

方程1:任何闭合曲面的电位移通量只与该闭合曲面内自由电荷有关,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,磁力线都是闭合的——磁场的高斯定理。

方程4: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,电磁场量之间有如下的关系:

根据麦克斯韦方程组、电磁场量之间关系式、初始条件及电磁场量的边界条件,可以确定任一时刻介质中某一点的电磁场。

参考资料来源:百度百科-麦克斯韦方程组

参考资料来源:百度百科-电磁理论

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麦克斯韦理论有哪些?要详细一点

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麦克斯韦理论麦克斯韦提出了两个假设: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,即----位移电流密度 jD讨论:a.引入位移电流ID,中断的传导电流I由位移电流ID接替,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,全电流永远是连续的证: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, 的环流是唯一的讨论: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,形成统一的电磁场说明: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,构成空气平板电容器。充电时,极板间的电场强度以dE/dt=1012Vm-1s-1的变化率增加。求(1)两极板间的位移电流ID;(2)距两极板中心连线为r(r 解:忽略边缘效应,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:方程1:任何闭合曲面的电位移通量只与该闭合曲面内自由电荷有关,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,磁力线都是闭合的----磁场的高斯定理方程4: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,电磁场量之间有如下的关系根据麦克斯韦方程组、电磁场量之间关系式、初始条件及电磁场量的边界条件,可以确定任一时刻介质中某一点的电磁场

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麦克斯韦的电磁理论具体内容是什么?

麦克斯韦电磁场理论的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。

麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:

(1)描述了电场的性质。在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献。

(2)描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。

(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。

(4)描述了变化的电场激发磁场的规律。

麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:

1.

安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和。

2.法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导。

3.磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零。

4.高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量。麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度。

麦克斯韦提出的光的电磁理论是什么以及有什么意义?

麦克斯韦提出了光的电磁理论,即认为光是频率介于某一范围之内的电磁波。这是光的波动学说的一种新形式,它避免了旧的光学理论中一些根本性的困难,而且在很大范围内得到了实验的证实。因此,尽管新理论也还有它自己的困难,但是这种理论的提出却被认为是人类在认识光的本性方面的一大进步。正是在这样的意义上,人们才说麦克斯韦把光学和电磁学“统一”起来了。这一发展被认为是在19世纪科学史上最伟大的综合之一。

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,揭示出变化的磁场可以在空间激发电场,并通过法拉第电磁感应定律得出了二者的关系,即

上式表明,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,即

上式表明,任何随时间而变化的电场,都是和磁场联系在一起的。

综合上述两点可知,变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的,它们永远密切地联系在一起,相互激发,组成一个统一的电磁场的整体。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 ,变化磁场也可激发电场 ,则在一般情况下,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 ,则一般情况下,空间任一点的磁感强度应该表示为

因此,在一般情况下,电磁场的基本规律中,应该既包含稳恒电、磁场的规律,如方程组(1),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,变化的磁场可以在空间激发变化的涡旋电场,而变化的电场也可以在空间激发变化的涡旋磁场。因此,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,故有:

2.电场的环路定理 由本节公式(2)已知,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,都是涡旋状的场,磁感线是闭合线。因此,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)电场强度的旋度 等于该点处磁感强度变化率 的负值;

(3)磁场强度的旋度 等于该点处传导电流密度 与位移电流密度 的矢量和;

(4)磁感强度的散度 处处等于零。

麦克斯韦方程是宏观电磁场理论的基本方程,在具体应用这些方程时,还要考虑到介质特性对电磁场的影响,

即 ,

以及欧姆定律的微分形式 。

方程组的微分形式,通常称为麦克斯韦方程。

在麦克斯韦方程组中,电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并预言了电磁波的存在。

关于麦克斯韦理论和麦克斯韦理论认为光是一种的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。