電磁學(xué) 第三版 課件

1、 現(xiàn)代信息技術(shù)的主題是光子技術(shù)與微電子技術(shù)，而光子技術(shù)與微電子技術(shù)結(jié)合，它們相互交叉、相互滲透與補(bǔ)充，就形成了光電信息技術(shù)，光電信息技術(shù)的主要內(nèi)容是電光信息的轉(zhuǎn)換及其應(yīng)用，是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)和核心?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，迫切需要培養(yǎng)一大批掌握光電信息技術(shù)的專門人才。序1經(jīng)典力學(xué)（牛頓力學(xué)）經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)經(jīng)典電磁理論相對(duì)論量子力學(xué)經(jīng)典物理近代物理物理理論的分類二十世紀(jì)前的物理成就稱為經(jīng)典物理學(xué)，二十世紀(jì)初以來物理學(xué)發(fā)生的革命成就歸為近代物理學(xué)。書山有路勤為徑學(xué)海無涯苦作舟巧趣2面 向 21 世 紀(jì) 課 程 教 材主編：賈起民等電 磁 學(xué)主講教師：譚金鳳3 電磁學(xué)是研究電、磁和電磁的相互作用現(xiàn)象及其

2、規(guī)律和應(yīng)用的物理學(xué)分支學(xué)科。 電磁學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)課。 經(jīng)典力學(xué)由牛頓的三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律就可以表述；經(jīng)典電磁學(xué)也被麥克斯韋總結(jié)為四個(gè)方程。 電磁場(chǎng)的教學(xué)是電磁學(xué)課程的主干。所謂電磁場(chǎng)，包括靜電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)以及渦旋電場(chǎng)和變化電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，它們既有共性，又各有個(gè)性。在電磁學(xué)課程中，首當(dāng)其沖的是靜電場(chǎng)，可以毫不夸張地說，學(xué)好靜電場(chǎng)是學(xué)好電磁場(chǎng)乃至整過電磁學(xué)的關(guān)鍵。4 簡(jiǎn)單的說來,電磁學(xué)核心只有四個(gè)部分: 庫侖定律、安培定律、法拉第電磁感應(yīng)定律與麥克斯韋方程組。 和電磁學(xué)密切相關(guān)的是經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)，兩者在內(nèi)容上并沒有原則的區(qū)別。一般說來，電磁學(xué)偏重于電磁現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究，從廣泛的電磁現(xiàn)象研究中歸納出電磁學(xué)

3、的基本規(guī)律；經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)則偏重于理論方面，它以麥克斯韋方程組和洛倫茲力為基礎(chǔ)，研究電磁場(chǎng)分布，電磁波的激發(fā)、輻射和傳播，以及帶電粒子與電磁場(chǎng)的相互作用等電磁問題，也可以說，廣義的電磁學(xué)包含了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)。 麥克斯韋電磁理論的重大意義，不僅在于這個(gè)理論支配著一切宏觀電磁現(xiàn)象(包括靜電、穩(wěn)恒磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、電路、電磁波等等)，而且在于它將光學(xué)現(xiàn)象統(tǒng)一在這個(gè)理論框架之內(nèi)，深刻地影響著人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的思想。 56第 一 章 靜電學(xué)的基本規(guī)律一、電荷、摩擦起電 一切電的現(xiàn)象都起源于電荷的存在或電荷的運(yùn)動(dòng)。 雷電是人類最早觀察到的電現(xiàn)象，人們對(duì)電現(xiàn)象的研究起始于摩擦起電。用絲綢摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡膠

4、棒，玻璃棒或橡膠棒都能吸引輕小物體，我們就說它們帶了電或有了電荷。摩擦起電現(xiàn)象十分普遍，摩擦起電是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。兩物體摩擦后帶何種符號(hào)的電荷是由許多因素決定的，如表面的雜質(zhì)層、物體的溫度、物體表面的光潔程度等。當(dāng)玻璃的表面比較粗糙（如摩擦系數(shù)0.18 ）或溫度較高時(shí)，經(jīng)絲綢摩擦后的玻璃棒并不帶正電，而帶負(fù)電。7 確切地講，在室溫下表面光滑的玻璃經(jīng)絲綢摩擦后所帶的電才是正電。-玻璃棒帶正電絲綢帶負(fù)電電子移動(dòng)-絲綢帶正電-電子移動(dòng)硬橡膠棒帶負(fù)電8 科研人員通過實(shí)驗(yàn)研究，根據(jù)物質(zhì)的起電性能將其排成隊(duì)，構(gòu)成靜電序列。序列中任意兩種物質(zhì)摩擦，位于前邊的物質(zhì)帶正電，位于后面的帶負(fù)電；相互摩擦的物質(zhì)在靜電系列中位置相距越遠(yuǎn)，起電后電勢(shì)差越大。 下面列出一個(gè)由常用材料構(gòu)成的靜電