電動(dòng)力學(xué)課件電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律第一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一本章重點(diǎn)、難點(diǎn)及主要內(nèi)容簡介本章重點(diǎn)：從特殊到一般，由一些重要的實(shí)驗(yàn)定律及一些假設(shè)總結(jié)出麥克斯韋方程。主要內(nèi)容：

討論幾個(gè)定律，總結(jié)出靜電場、靜磁場方程；找出問題，提出假設(shè)，總結(jié)真空中麥?zhǔn)戏匠蹋挥懻摻橘|(zhì)電磁性質(zhì)，得出介質(zhì)中麥?zhǔn)戏匠蹋唤o出求解麥?zhǔn)戏匠痰倪呏店P(guān)系；引入電磁場能量、能流并討論電磁能量的傳輸。本章難點(diǎn)：電磁場的邊值關(guān)系、電磁場能量。第二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一§1.電荷和靜電場

一、庫侖定律和電場強(qiáng)度描述一個(gè)靜止點(diǎn)電荷對另一靜止點(diǎn)電荷的作用力QQ’1.庫侖定律

⑴靜電學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)定律；⑵Q’

對Q的作用力為；⑶兩種物理解釋:超距作用：一個(gè)點(diǎn)電荷不需中間媒介直接施力與另一點(diǎn)電荷。場傳遞：相互作用通過場來傳遞。對靜電情況兩種觀點(diǎn)等價(jià)第三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一2.點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度它的方向沿試探電荷受力的方向，大小與試探點(diǎn)電荷無關(guān)。給定Q，它僅是空間點(diǎn)函數(shù)，因而靜電場是一個(gè)矢量場。電荷周圍空間存在電場：即任何電荷都在自己周圍空間激發(fā)電場。電荷電場電荷電場的基本性質(zhì)：對電場中的電荷有力的作用

描述電場的函數(shù)----電場強(qiáng)度第四頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一3．場的疊加原理（實(shí)驗(yàn)定律）

電荷系在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度等于組成該電荷系的各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和。Q1QnQi平行四邊型法則第五頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一4．電荷密度分布

體電荷面電荷線電荷第六頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一5．連續(xù)分布電荷激發(fā)的電場強(qiáng)度

對場中一個(gè)點(diǎn)電荷，受力仍成立

dQPr第七頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一若已知，原則上可求出。若不能積分,可近似求解或數(shù)值積分。但是在許多實(shí)際情況不總是已知的。例如，空間存在導(dǎo)體介質(zhì)，導(dǎo)體上會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電荷分布，介質(zhì)中會(huì)出現(xiàn)束縛電荷分布，這些電荷分布一般是不知道或不可測的，它們產(chǎn)生一個(gè)附加場，總場為。因此要確定空間電場，在許多情況下不能用上式，而需用其他方法。第八頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一二、高斯定理與靜電場的散度方程靜電場對任一閉合曲面的通量等于面內(nèi)電荷與真空介電常數(shù)比值。它適用求解對稱性很高情況下的靜電場。它反映了電荷分布與電場強(qiáng)度在給定區(qū)域內(nèi)的關(guān)系，不反應(yīng)電場的點(diǎn)與點(diǎn)間的關(guān)系。電場是有源場，源為電荷。

1.高斯定理

Erv第九頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一高斯定理的證明（不要求掌握）

+EdS利用點(diǎn)電荷可以驗(yàn)證高斯定理第十頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一2.靜電場的散度方程它又稱為靜電場高斯定理的微分形式。它說明空間某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的散度只與該點(diǎn)電荷體密度有關(guān)，與其它點(diǎn)的無關(guān)。它刻劃靜電場在空間各點(diǎn)發(fā)散和會(huì)聚情況。它僅適用于連續(xù)分布的區(qū)域，在分界面上，電場強(qiáng)度一般不連續(xù)，因而不能使用。由于電場強(qiáng)度有三個(gè)分量，僅此方程不能確定，還要知道靜電場的旋度方程。第十一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一三、靜電場的環(huán)路定理與旋度方程

1.環(huán)路定理⑴靜電場對任意閉合回路的環(huán)量為零。⑵說明在回路內(nèi)無渦旋存在，靜電場是不閉合的。證明（不要求）

第十二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一⑴又稱為環(huán)路定理的微分形式，僅適用靜電場。⑵它說明靜電場為無旋場，電力線永不閉合。⑶在分界面上電場強(qiáng)度一般不連續(xù)，旋度方程不適用，只能用環(huán)路定理。⑷電場強(qiáng)度有三個(gè)分量方程，但只有兩個(gè)獨(dú)立的方程。？2、旋度方程第十三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期一四、靜電場的基本方程

微分形式積分形式物理意義：反映電荷激發(fā)電場及電