麦克斯韦电磁理论(麦克斯韦电磁理论的特点与意义)

本文目录

  1. 麦克斯韦如何统一电磁场理论
  2. 麦克斯韦和赫兹的关系
  3. 麦克斯韦方程组三个实验定律的意义
  4. 麦克斯韦电磁理论的特点与意义
  5. 麦克斯韦电磁场理论说明了什么

一、麦克斯韦如何统一电磁场理论


麦克斯韦电磁理论


麦克斯韦在前人总结关于电磁现象基本规律的基础上提出了麦克斯韦方程组。

奥斯特、安培等人提出了电场产生磁场的理论,而法拉第则提出了磁场产生电场的法拉第电磁感应定律。

在这些理论的基础上,麦克斯韦又提出了“位移电流”假说。在此基础上,提出了麦克斯韦方程组,至此电和磁达到了完全的统一,形成了全新的电磁场理论。电磁领域的辉煌时代就此开启。这个方程组所要说明的问题可以简单的概括为两句话:“变化的磁场产生电场(法拉第电磁感应定律)”、“变化的电场产生磁场(位移电流假说)”。

二、麦克斯韦和赫兹的关系

麦克斯韦——提出了位移电流(正是由于有了位移电流才能预言电磁波的存在),在位移电流的基础上对安培环路定理进行了修正(前面讲了安培环路定理只是麦克斯韦方程组中的半个方程的原因),将所有的电磁现象归结为一个方程组(麦克斯韦方程组),并且根据麦克斯韦方程组推导了电磁波的波动方程,计算电磁波的速度为光速,并因此断定光也是一种电磁波,完成了电、磁、光的统一。赫兹——通过实验证明了电磁波的存在,也证明的麦克斯韦理论的正确性。简而言之麦克斯韦--麦克斯韦电磁理论;赫兹--验证了麦克斯韦电磁理论。

三、麦克斯韦方程组三个实验定律的意义

麦克斯韦方程组揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称性优美,这种优美以现代数学形式得到充分的表达。

但是,我们一方面应当承认,恰当的数学形式才能充分展示经验方法中看不到的整体性(电磁对称性),但另一方面,我们也不应当忘记,这种对称性的优美是以数学形式反映出来的电磁场的统一本质。

因此我们应当认识到应在数学的表达方式中"发现"或"看出"了这种对称性,而不是从物理数学公式中直接推演出这种本质。

四、麦克斯韦电磁理论的特点与意义

麦克斯韦电磁理论是苏格兰著名的物理学家以及数学家麦克斯韦提出的,它的核心思想是电场会伴随着一定的磁场变化,而磁场的变化也势必会影响着电场的发展,同时,麦克斯韦电磁理论还包括了电学以及磁学的基本定律,像是库仑定律,磁性定律,安培定律,法拉第感应定律等四种定律,并将其结合,研发制定出了麦克斯韦方程组。

五、麦克斯韦电磁场理论说明了什么

麦克斯韦电磁场理论的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。

麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。

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