电磁场理论札记

 目录:

电磁理论的发展阶段

E/M的对比

麦克斯韦方程组的解读

1电磁理论的发展阶段

经历了三个阶段,参见下表:

 

注释:II阶段,从Maxwell方程组及其边界条件出发,借助数学知识和工具,包括矢量微积分和特殊函数概论等,得到问题的解析解,使得宏观 的电磁学现象可以解释和预测。(只能处理规则边界问题

         III阶段,各类近似和数值方法蓬勃发展,现实中的问题大多具有不规则边界,只能借助于数值方法解决。

2电场与磁场的对比

E/B的产生与反作用力的比较

关于D/E/P:

电位移矢量D只与自由电荷有关,E则是原电场被介质的束缚电荷的场削弱后的总电场。

,所以H与D类似,H的漩涡源仅是自由电流,不再出现束缚电流,其影响已经包含在了辅助物理量H之中了。

 

3麦克斯韦方程组解读

首先基本的物理量是E,B,它们分别是根据点电荷和电流元所受到的作用力来定义的,与媒质特性无关。

最初的方程组形式:                                                                       

注意,修改后的E、H为总场

 

方程组(1)不用变,(2)关于磁场的产生,需要斟酌,考虑四种电流。自由电流密度产生磁感应强度B,

此外,磁化物质也会产磁场,假设存在“分子电流”,与磁化强度M有关。

变化的电场也会产生磁场,可以认为存在“位移电流”。

如果把电介质放到变化的 电场中,空间磁场分布也会变化,可以认为有“极化电流”,与极化强度P有关

综合考虑,引入D,H(与媒质特性有关),得到修正后的式子:

注意,最后一项包含了位移电流和极化电流,合称为位移电流。

对于(3),有介质时,右边的电荷密度还应该包括极化电荷密度,得到

这样,修改后的J和现在表示自由电流和自由电荷。

 

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/skylover/p/7339664.html