麥克斯韋方程組的物理意義（麥克斯韋方程組）

關(guān)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(zhì)、特征和運動規(guī)律的一組方程。

2、19世紀(jì)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(yīng)定律等已經(jīng)先后得出，建立統(tǒng)一電磁理論的課題擺在了物理學(xué)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(jié)為庫侖力和運動電荷之間的作用力(韋伯力)，認(rèn)為是超越空間無需媒質(zhì)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(yīng)，但是既未能提出任何有價值的預(yù)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(rèn)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(xué)研究的新天地。

6、麥克斯韋審查了當(dāng)時已知的全部電磁學(xué)定律、定理的基礎(chǔ)，提取了其中帶有普遍意義的內(nèi)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(shè)，揭示了電磁場的內(nèi)在聯(lián)系和相互依存，完成了建立電磁場理論的關(guān)鍵性突破。

8、麥克斯韋熟練地運用了當(dāng)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(dāng)數(shù)學(xué)工具 。

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

10、后經(jīng)H.R.赫茲、O.亥維賽、H.A.洛倫茲等人進(jìn)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(chǎn)生的電場與變化磁場產(chǎn)生的有旋電場之和)和磁場(指電流產(chǎn)生的磁場與變化電場即位移電流產(chǎn)生的磁場之和)的電場強度、磁感應(yīng)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(dǎo)電流強度和傳導(dǎo)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(yīng)定律以及安培環(huán)路定理。

12、成立條件拓寬了，最為關(guān)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(guān)系稱為介質(zhì)方程，對于線性各向同性介質(zhì)，介質(zhì)方程為：式中ε、μ、σ分別是介質(zhì)的電容率 (介電常量)、磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率。

14、介質(zhì)方程與上述電磁場方程組聯(lián)立，構(gòu)成完備的方程組。

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

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

17、它是物理學(xué)中繼牛頓力學(xué)之后的又一偉大成就。

18、 關(guān)于靜電場和穩(wěn)恒磁場的基本規(guī)律，可總結(jié)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(chǔ)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(yīng)定律得出了二者的關(guān)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(zhì)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(yuǎn)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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