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麥克斯韋電磁場理論說明了什么?

更新時間:2023-10-11 文章作者:admin2 信息來源:http://wuliok.com 閱讀次數:

麥克斯韋電磁場理論的核心思想是:變化的磁場可以激發渦旋電場,變化的電場可以激發渦旋磁場;電場和磁場不是彼此孤立的,它們相互聯系、相互激發組成一個統一的電磁場。upB物理好資源網(原物理ok網)

麥克斯韋進一步將電場和磁場的所有規律綜合起來,建立了完整的電磁場理論體系。這個電磁場理論體系的核心就是麥克斯韋方程組。upB物理好資源網(原物理ok網)

麥克斯韋電磁理論預言了電磁場,電磁波的存在。upB物理好資源網(原物理ok網)

麥克斯韋提出了怎樣的電磁場理論?

麥克斯韋關于電磁場理論的兩大假設是“感生電場”和“位移電流”的假說。upB物理好資源網(原物理ok網)

1、感生電場upB物理好資源網(原物理ok網)

感生電場對自由電荷的作用只是一種等效的猜想, 所以渦旋電場是一個虛擬的電場。變化的磁場周圍不存在這個渦旋電場,是附加給變化的磁場的。upB物理好資源網(原物理ok網)

2、位移電流upB物理好資源網(原物理ok網)

位移電鉛旦流是電位移矢量隨時間的變化率對曲面的積分。但位移電流只表示電場的變化率,與傳導電流不同,它不產生熱效應、化學效應等。upB物理好資源網(原物理ok網)

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1861年后他在電磁學方面的研究取得很大進展,這一年他發表了《論物理的力線晌激姿》,設計了電磁作用的力學模型,并引入位移電流的概念。upB物理好資源網(原物理ok網)

1864年在皇家學會上宣讀了《電磁場的動力學理論》,進一步總結了電磁場理論,提出了電磁場的基本微分方程組,即著名的麥克斯韋方程宴絕組。upB物理好資源網(原物理ok網)

他在研究電磁場的基礎上預見了電磁波的存在,在惠更斯克的波動理論的基礎上提出光的電磁說,認為光就是具有一定頻率范圍的電磁波,且測得電磁波的速度十分接近光速。光的電磁說是人類對光的本性認識的一次飛躍。upB物理好資源網(原物理ok網)

參考資料來源:百度百科——電磁場理論upB物理好資源網(原物理ok網)

參考資料來源:百度百科——位移電流upB物理好資源網(原物理ok網)

參考資料來源:百度百科——渦旋電場upB物理好資源網(原物理ok網)

麥克斯韋(James Clerk Maxwell)提出的電磁場理論是19世紀物理學的一個重大成就,對現代物理學產生了深遠的影響。他激輪的理論主要包括以下四個方程,通常被稱為麥克斯韋方程(Maxwell's Equations):
1. 高斯定律(Gauss's Law):描述了電場和電荷之間的關系。
$$ \nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\varepsilon_0} $$
2. 高斯磁定坦鉛亮律(Gauss's Law for Magnetism):說明沒有磁單極子,磁場線是閉合的。
$$ \nabla \cdot \mathbf{B} = 0 $$
3. 法拉第電磁感應定律(Faraday's Law of Induction):描述了隨時間變化的磁場讓寬如何產生電場。
$$ \nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} $$
4. 安培環路定律(Ampère's Circuital Law):描述了電流和磁場之間的關系,麥克斯韋添加了一個額外的項,即位移電流,來修正這個定律。
$$ \nabla \times \mathbf{B} = \mu_0 \left( \mathbf{J} + \varepsilon_0 \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t} \right) $$
其中,\(\mathbf{E}\) 是電場強度,\(\mathbf{B}\) 是磁場強度,\(\rho\) 是電荷密度,\(\mathbf{J}\) 是電流密度,\(\varepsilon_0\) 是真空的電介質常數,\(\mu_0\) 是真空的磁導率。
麥克斯韋的電磁場理論不僅統一了電學和磁學,而且預測了電磁波的存在。他的理論表明,電磁波以光速在空間中傳播,這使得人們認識到光其實就是一種電磁波。這一發現為現代通信技術和物理學的發展奠定了基礎。upB物理好資源網(原物理ok網)

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