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1、 麦克斯韦（1831-1879） 英国物理学家 . 经典电磁理 论的奠基人 , 气体动理论创 始人之一 . 他提出了有旋场 和位移电流的概念 , 建立了 经典电磁理论 , 并预言了以 光速传播的电磁波的存在 . 在气体动理论方面 , 他还提 出了气体分子按速率分布的 统计规律.1865 年麦克斯韦在总结前人工作的基础 上，提出完整的电磁场理论，他的主要贡献是 提出了“有旋电场”和“位移电流”两个假设，从 而预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的速 度（即光速）.1888 年赫兹的实验证实了他的预言, 麦克斯 韦理论奠定了经典电动力学的基础，为无线电技 术和现代电子通讯技术发展开辟了广阔前景.(
2、真空中 )15 位移电流和全电流定律15.1 位移电流 全电流定律电磁场的基本规律静电场恒定磁场变化的磁场变化的电场恒定磁场非恒定条件 如图所示 以电容器的充电为例S1:S2:矛 盾IcS1S2图 电容器充电L C恒定条件S1S2电容器破坏传导电流连续性根据电荷守恒有LS 是 S1 和 S2 构成闭合曲面, qc 是曲面内自由电荷如果电流是连续的应有即IcS1S2图 电容器充电LC此式代入有或在非恒定情况下这种电流强度永远是连续的看成一种新的 电流密度看成一种新的 电流强度变成如何把-电位移通量定义：全电流：位移电流密度全电流连续位移电流概念：把变化的电场看作电流位移电流强度I0S1S2图 电
3、容器充电LC传导电流，位移电流都产生磁场位移电流和传导电流的不同：1、位移电流的本质是变化的电场，而传导电流是自 由电荷的定向运动。2、传导电流产生焦耳热，位移电流不会产生焦耳热3、位移电路存在于真空、导体、电介质等，而传导 电流只存在于导体中4、无论是传导电流还是位移电流（变化的电场）产生的磁场都是无源涡旋场。与电场不对称，因为找不到磁单极子。2、安培环路定理的普遍形式- 全电流定律或微分表达式Ic图 电容器充放电CL1L2=15.2 麦克斯韦方程组积分表达式微分表达式静电场+涡旋电场传导电流+位移电流产生的磁场场与物质边界条件场与电荷 电荷守恒定律洛仑兹力15.3电磁波真空中电磁场的波动方
4、程变为：真空中，介质性质方程一 变化的电磁场在空间的传播就是电磁波对 两边求旋度利用矢量分析及可得比较以上两式 得同理对由波动微分方程标准形式波速前面两边求旋度，类似得到真空中变化的电磁场是 一种波动称为电磁波介质中的波速二、真空中电磁波的性质1，证明电磁波是横波，且2，证明（ 同步）无阻尼自由振荡，电容板上电量为q 振荡电流 I 总能-谐振动微分方程求导由于LC+_三、电磁波的产生频率电磁振荡：1）发射高电磁能-使电路开放2）能量 4 减小 L，C 提高 电路变化如图所示从振荡电路过渡到振荡偶极子LC+(a)_(b)LC+_(c)LC+_+qql(d)四、赫兹实验 实践是检验真理的标准麦克斯
5、韦理论 1865 年发表，逐渐被人接受。1878 年（德）赫姆霍兹向学生提出一个竞赛题目，用实验方法验证麦式理论，赫 兹开始致力于这个实验。 1888 年正式发表实验论文。感应圈接受器1894 年 意 马可尼 俄 波波夫 实现了无线电远距离传输，无线电报 。1906 年无线电广播 1911 年 导航 1916年 无线电话1921 年 短波通讯 1923 年 传真 1929 年 电视1933 年 微波通讯 1935 年 雷达 现代 遥控 遥测 卫星通讯 都可说是赫兹实验的产物。五、电磁波的性质：1）电磁波是横波（ 都与传播方向垂直）4）电磁波的真空传播速度大小为3) E和H(或B)成比例或2）图 电磁波谱五 电磁波的能量1.电磁波的能量密度线性介质：2.电磁波的能流密度-坡印亭矢量电磁波坡印亭矢量式中 E0 和 H0 分别是 E H 的振幅可以证明如图：偶极子辐射方向图 偶极子辐射方向坡印亭矢量平面电磁波振荡偶极子辐射的电磁波平均辐射功率
