第二章電磁場的基本物理量與定律

第二章電磁場的基本物理量與定律第一頁，共十六頁，2022年，8月28日本章內(nèi)容安排2.1電場基本規(guī)律2.2磁場基本定律第二章電磁場的基本物理量與定律第二頁，共十六頁，2022年，8月28日2.1電場基本規(guī)律2.1.1電荷與電荷分布分布電荷：（1）體電荷從工程和宏觀電磁學(xué)的觀點(diǎn)看，大量的帶電粒子密集地出現(xiàn)在某空間體積內(nèi)，可以假定電荷以連續(xù)分布的形式充滿該體積，即以電荷連續(xù)分布的概念來代替其分離特性。體積電荷密度定義為

第二章電磁場的基本物理量與定律第三頁，共十六頁，2022年，8月28日2.1.2庫侖定律與電場強(qiáng)度庫侖定律內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間作用力的大小與它們電量的乘積成正比，而與其距離的平方成反比，力的方向沿著它們間的連線。庫侖定律表達(dá)式：

第二章電磁場的基本物理量與定律庫侖定律第四頁，共十六頁，2022年，8月28日電場強(qiáng)度：單位試驗(yàn)正電荷在電場中某點(diǎn)處所受到的作用力，即為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度或者，根據(jù)庫侖定律，則點(diǎn)電荷q在其周圍空間任意一點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為

第二章電磁場的基本物理量與定律第五頁，共十六頁，2022年，8月28日2.1.3電位為了簡化電場強(qiáng)度作為矢量而帶來的復(fù)雜計(jì)算，定義一個(gè)標(biāo)量函數(shù)――電位來描述靜電場。代表靜電場內(nèi)單位正電荷由P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)外力所做的功，它稱為點(diǎn)Q與P之間的電位差或者電壓，表示為

第二章電磁場的基本物理量與定律第六頁，共十六頁，2022年，8月28日靜電場高斯定理以及電位移矢量靜電場高斯定理：（1）積分形式（2）微分形式靜電場環(huán)路定理

第二章電磁場的基本物理量與定律（1）積分形式（2）微分形式第七頁，共十六頁，2022年，8月28日2.2磁場基本定律2.2.1電流與電流密度電流：導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在電場的作用下，沿著與電場方向相反的方向作定向運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了電流。（1）傳導(dǎo)電流導(dǎo)體中的自由電子或者半導(dǎo)體中的自由電荷作定向運(yùn)動(dòng)所形成的電流。（2）運(yùn)流電流真空或者氣體中帶電粒子運(yùn)動(dòng)所形成的電流。

第二章電磁場的基本物理量與定律第八頁，共十六頁，2022年，8月28日電流密度矢量：描述電荷在空間各點(diǎn)處流動(dòng)的狀態(tài)。（1）體電流密度矢量

第二章電磁場的基本物理量與定律體電流密度第九頁，共十六頁，2022年，8月28日（2）面電流密度矢量

第二章電磁場的基本物理量與定律面電流密度第十頁，共十六頁，2022年，8月28日2.2.2歐姆定律歐姆定律內(nèi)容：對(duì)于線性各向同性的導(dǎo)體，任意一點(diǎn)的電流密度與該點(diǎn)的電場強(qiáng)度成正比，且比例因?yàn)闉樵搶?dǎo)體的電導(dǎo)率。歐姆定律表達(dá)式：（1）微分形式（2）積分形式

第二章電磁場的基本物理量與定律第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日2.2.4電流連續(xù)性方程基礎(chǔ)：電荷守恒定律（1）電流連續(xù)性方程的積分形式

第二章電磁場的基本物理量與定律第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日（2）電流連續(xù)性方程的微分形式2.2.5安培力定律與磁感應(yīng)強(qiáng)度安培定律內(nèi)容：關(guān)于電流之間的作用力。安培定律表達(dá)式：

第二章電磁場的基本物理量與定律第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日

第二章電磁場的基本物理量與定律安培定律第十四頁，共十六頁，2022年，8月28日2.2.6恒定磁場基本方程-磁通連續(xù)性定理與安培環(huán)路定律磁通連續(xù)性定理（1）積分形式——磁場高斯定律的積分形式（2）微分形式——磁場高斯定律的微分形式

第二章電磁場的基本物理量與定律第十五