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1麥克斯韋方程組積分形式麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組——宏觀電磁現(xiàn)象所遵照基本規(guī)律,是電磁場(chǎng)基本方程。11/82麥克斯韋方程組微分形式麥克斯韋第一方程,表明傳導(dǎo)電流和改變電場(chǎng)都能產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋第二方程,表明改變磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)麥克斯韋第三方程表明磁場(chǎng)是無源場(chǎng),磁感線總是閉合曲線麥克斯韋第四方程,表明電荷產(chǎn)生電場(chǎng)22/8時(shí)變電場(chǎng)激發(fā)源除了電荷以外,還有改變磁場(chǎng);而時(shí)變磁場(chǎng)激發(fā)源除了傳導(dǎo)電流以外,還有改變電場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)互為激發(fā)源,相互激發(fā)。時(shí)變電磁場(chǎng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)不再相互獨(dú)立,而是相互關(guān)聯(lián),組成一個(gè)整體——電磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別是電磁場(chǎng)兩個(gè)分量。在離開輻射源(如天線)無源空間中,電荷密度和電流密度矢量為零,電場(chǎng)和磁場(chǎng)依然能夠相互激發(fā),從而在空間形成電磁振蕩并傳輸,這就是電磁波。33/8在無源空間中,兩個(gè)旋度方程分別為能夠看到兩個(gè)方程右邊相差一個(gè)負(fù)號(hào),而正是這個(gè)負(fù)號(hào)使得電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成一個(gè)相互激勵(lì)又相互制約關(guān)系。當(dāng)磁場(chǎng)減小時(shí),電場(chǎng)旋渦源為正,電場(chǎng)將增大;而當(dāng)電場(chǎng)增大時(shí),使磁場(chǎng)增大,磁場(chǎng)增大反過來又使電場(chǎng)減小。44/83媒質(zhì)本構(gòu)關(guān)系
代入麥克斯韋方程組中,有限定形式麥克斯韋方程(均勻媒質(zhì))各向同性線性媒質(zhì)本構(gòu)關(guān)系為55/8麥克斯韋方程組時(shí)變場(chǎng)靜態(tài)場(chǎng)緩變場(chǎng)迅變場(chǎng)電磁場(chǎng)(EM)準(zhǔn)靜電場(chǎng)(EQS)準(zhǔn)靜磁場(chǎng)(MQS)靜磁場(chǎng)(MS)
麥克斯韋方程適用范圍:一切宏觀電磁現(xiàn)象。靜電場(chǎng)(ES)恒定電場(chǎng)(SS)66/8例1在無源電介質(zhì)中,若已知電場(chǎng)強(qiáng)度矢量,式中E0為振幅、ω為角頻率、k為相位常數(shù)。試確定k與ω之間所滿足關(guān)系,并求出與對(duì)應(yīng)其它場(chǎng)矢量。
解:是電磁場(chǎng)場(chǎng)矢量,應(yīng)滿足麥克斯韋方程組。所以,利用麥克斯韋方程組能夠確定k與ω之間所滿足關(guān)系,以及與對(duì)應(yīng)其他場(chǎng)矢量。對(duì)時(shí)間
t積分,
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