Tsinghua University 电磁学(第三册) 第11章麦克斯韦方程组 和电磁辐射 2005春季学期陈信义编
1 2005 春季学期 陈信义编 电磁学（第三册） 第11章 麦克斯韦方程组 和电磁辐射
目录 §11.1麦克斯韦方程组 §12加速运动电荷辐射电磁波 §113平面电磁波 §114电磁波的能量和动量 【演示实验】电磁波的发射与接收(灯饱)
2 目 录 §11.1 麦克斯韦方程组 §11.3 平面电磁波 §11.2 加速运动电荷辐射电磁波 §11.4 电磁波的能量和动量 【演示实验】电磁波的发射与接收（灯泡）
§111麦克斯韦方程组 麦克斯韦总结了库仑、安2 培和法拉第等人的电磁学研 究成果,归纳出了电磁场的 基本方程组。 麦克斯韦 1862年麦克斯韦预言了电磁波的存在,论 证了光是一种电磁波。 1888年赫兹用实验证实电磁波的存在
3 §11.1 麦克斯韦方程组 麦克斯韦总结了库仑、安 培和法拉第等人的电磁学研 究成果，归纳出了电磁场的 基本方程组。 1862年麦克斯韦预言了电磁波的存在，论 证了光是一种电磁波。 1888年赫兹用实验证实电磁波的存在。 麦克斯韦
、真空中电磁学基本规律 手E ds- q ∫ pdV,V·E Ⅱ.中E·dr d aB dt o‘dS,V×E aB at Ⅲ.4B·dS=0,V.B=0 Ⅳ.B·dr=LI+ OE 0 at v×B=m01+sOE at
4 一、真空中电磁学基本规律 , 1 . 0 0 = = S V V q E dS d Ⅰ 0 1 E = . S, t B t E r L S d d d d = − = − Ⅱ t B E = − . = 0, S B S Ⅲ d B = 0 S t E J c t B r I S e L d d d d = + = + 0 2 0 0 1 Ⅳ. = + t E B j c 0 0
.∫E=,VE=P 电场的高斯定理:电荷总伴随有电场。 E成·dS=0 V·E感=0 感应电场场线一定闭合、无头无尾。 =B静+E恒+E感 任何电场都满足高斯定理
5 . , 0 q E dS S = Ⅰ 0 1 E = 电场的高斯定理：电荷总伴随有电场。 E E静 E恒 E感 = + + 任何电场都满足高斯定理。 E感 = 0 感应电场场线一定闭合、无头无尾。 0 S E感 ds＝
Ⅱ.E·d= a·4,VXE=-OB aB at 法拉第电磁感应定律:变化的磁场会激发 (伴随有)感应电场。 V×E静=V×E恒=0 静和E恒的场线不闭合、有头有尾。 静+恒+上感 任何电场都满足法拉第电磁感应定律
6 . dS, t B E dl L S = − Ⅱ t B E = − 法拉第电磁感应定律：变化的磁场会激发 （伴随有）感应电场。 任何电场都满足法拉第电磁感应定律。 E E静 E恒 E感 = + + E静 = E恒 = 0 的场线不闭合、有头有尾。 E恒 E静 和
B·dS=0,V·B=0 磁通连续定理:磁场场线一定闭合、无头无尾。 不存在单一的“磁荷”一磁单极子。 V×B=A+6 OE 0 at 安培环路定理:磁场与电流及变化的电场的关 系
7 . = 0, S B dS Ⅲ B = 0 磁通连续定理：磁场场线一定闭合、无头无尾。 不存在单一的“磁荷”－磁单极子。 dS t E B dl J L S = + 0 0 Ⅳ. = + t E B j c 0 0 安培环路定理：磁场与电流及变化的电场的关 系
、介质中电磁学基本规律 手D.a△s=∫』∫ V·D B B VXE at B·dS=0 V·B=0 aD H vxH=J+aD
8 = S V D dS 0 dV = 0 D = 0 S B dS B = 0 dS t B E dl L S = − t B E = − dS t D H dl J L S = + 0 t D H J = + 0 二、介质中电磁学基本规律
边界条件 Dn=Dn2(界面上无自由电荷) Hn=Ht2(界面上无传导电流)
9 边界条件： 1 2 1 2 1 2 1 2 t t n n t t n n H H B B E E D D = = = = （界面上无自由电荷） （界面上无传导电流）
介质性质方程: (各向同性线性介质 D B H 导体中的电流密度矢量: i=σ(E+K) E:恒定电场,K:非静电力场
10 B H D E r r 0 0 = = 介质性质方程： （各向同性线性介质） ( ) j 0 E K = ＋ E ：恒定电场，K ：非静电力场 导体中的电流密度矢量：
