麦克斯韦电磁场理论的建立

麦克斯韦(1831—1879)是继法拉第之后,集电磁学大成的伟大科学家.他全面地总结了电磁学研究的全部成果,并在此基础上提出了“感生电场”和“位移电流”的假说,建立了完整的电磁场理论体系. 一、《论法拉第力线》──麦克 斯韦的物理类比,电紧张态的 数学描述和感生电场的提出 在大学期间,麦克斯韦就阅读了法拉第的《电学实验研究》.1856年2月,他在剑桥哲学学报上发表了他的第一篇电磁学论文《论法拉第力线》.麦克斯韦环顾了当时电磁学研究的现状,指出虽然已经建立了很多实验定律和数学理论,但未能揭示各种电磁现象之间的联系.他写道:“电科…     

略谈麦克斯韦的电磁场理论

１８３１年,麦克斯韦（ＪａｍｅｓＣｌｅｒｋＭａｘｗｅｌｌ,１８３１－１８７９年）诞生于苏格兰一个农庄家庭,他的父亲是爱丁堡皇家学会的会员．麦克斯韦年幼时求知欲强,受过严格的家庭教育,有良好的思维习惯．他１６岁人爱丁堡大学,１９岁考入剑桥大学的三一学院．他在大学期间特别喜欢阅读法拉第的《电学实验研究》,深深地被法拉第的电磁场论的思想所吸引．１８５４年他在剑桥大学数学竞赛中第一个证明了斯托克斯公?...     

麦克斯韦电磁场理论的科学思想方法论

 科学思想的诞生和科学理论的建立不是偶然的,它是许多先辈科学家研究的概括、综合、引申和发展以及科学家本身的丰富联想、独到智慧和创造性思维的产物,其中蕴含着科学家新思想和丰富的方法论上的教益和启迪.     

麦克斯韦电磁场理论思想体系的科学美

 人类在很早就已经发现了电现象和磁现象,并为揭开它们神秘的面纱而作出了不懈的努力。１９世纪初,人们发现各种自然现象之间有其内在的关联性,另一方面,在法国古典哲学关于自然界统一思想的影响下,部分自然科学家开始寻求电与磁的联系,在科学与美学的融合中不断升华,深刻了人们对电、磁的认识,同时也在充实和完善着科学家们自己的物理美学理念。在这一漫长的认识过程中,科学家们逐渐建立了相当完备的电和磁的理论,为完成电磁的统一扫清了主要的障碍。这其中,尤以库仑定律、高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培定律这四大定律影响巨大,为电磁学取得突破性的进展奠定了坚实的基础。     

麦克斯韦建立电磁场理论的三篇论文

历史回顾：19世纪40年代；电磁学的一些在特殊条件下的基本定律已经相继发现；早期的电磁理论；Thomson、Helmholtz的类比研究；数学理论已趋成熟；建立电磁场理论的时机成熟。     

麦克斯韦电磁场方程组的外微分形式

本文以三维欧几里得空间Ｒ３为限,简明扼要地阐述微分形式和外微分数学形式和数学理论的要点,并应用它表达电磁场方程,得麦克斯韦电磁场方程组的外微分形式．它与麦克斯韦电磁场方程组的微分形式与积分形式以及依张量分析为基础在闵可夫斯基四维空间中表达的麦克斯韦电磁场方程组的张量形式相比,有着自己的特点．列举了应用实例,得出：应用微分形式和外微分的数学工具是行之有效的,它简洁、紧凑,便于运算和处理。     

19世纪电磁学史上的一座丰碑——麦克斯韦与电磁场理论的创立

麦克斯韦是科学史上最伟大的物理学家之一,他的电磁场理论被誉为19世纪的电磁学史上的一座丰碑,他不但将全部电磁现象所服从的规律概括为我们所熟知的麦克斯韦方程组,而且还预言了电磁波的存在.他所完成的不朽著作《电磁场通论》,对当代物理学家甚至对以后几代物理学家来说都是一个伟大而又不易达到的丰碑.同时,麦克斯韦对科学之外的远见卓识和物理学领域一样令人惊叹.     

基于麦克斯韦电磁场理论的神经元动力学响应与隐藏放电控制

钙、钾、钠等离子在细胞内连续泵送和传输时产生的时变电场不仅会影响神经元的放电活动,而且会诱导时变磁场去进一步调节细胞内离子的传播.根据麦克斯韦电磁场理论,时变的电场和磁场在细胞内外的电生理环境中会相互激发而产生电磁场.为了探究电磁场影响下的神经元放电节律转迁,本文在三维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的基...     

电磁理论大厦的缔造者——麦克斯韦

 在科学史上,一些重大的理论的创立,往往是一场接力跑。他要靠许多英才前赴后继、不辞劳苦的努力,才能达到成熟的境界。19世纪物理学爆发的电磁理论革命也是如此。从奥斯特、安培发现电流的磁效应开始,经过法拉第的奠基直到最后理论的完成前后共经历了半个多世纪,其中集这一理论之大成者,是英国杰出的数学物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦。1831年6月麦克斯韦出生于英国苏格兰古都爱丁堡,与电话发明家贝尔算是同乡。那一年,恰好法拉第发现电磁感应,是电学史上值得纪念的一年麦克斯韦的父亲约翰·克拉克·麦克斯韦原是律师但他的主要兴趣是在制作各种机械和研究科学问题。     

通过完整的麦克斯韦方程导出电磁场的相对论变换

通过完整的麦克斯韦方程和相对性原理导出电场强度、磁感应强度、电位移矢量、磁场强度、电荷体密度和电流密度矢量的相对论变换.     

赫兹对经典电磁场理论发展的贡献及其影响

文章根据赫兹的日记、书信和论文集，对赫兹在电磁场理论研究方面的主要论著进行了深入分析，对他在经典电磁场理论发展过程中所起到的重要作用和历史地位给予了更为客观的评价．文章指出，赫兹所发表的电磁学理论研究论文不仅促进了麦克斯韦理论在德国的传播和认同，而且对麦克斯韦方程组的理论基础进行了合理的重建和拓展，并给予更为清晰的逻辑论证，从而对经典电磁场理论的发展和最终完善起到了重要作用．文章还指出，赫兹在电磁场理论研究方面的成就对洛伦兹电子论的建立起到了一定的启发作用，对爱因斯坦早期物理学研究也产生了直接的影响。     

邮票上的物理学史——麦克斯韦的电磁理论

法拉第丰硕的实验成果和他新颖的场的观念为电磁现象的统一理论准备了条件．完成这一历史任务的是卓越的英国物理学家麦克斯韦（１８３１～１８７９年）．图１的邮票是圣马力诺１９９１年发行的纪念无线电百年系列邮票中的第一张．溯本探源,无线电的发明当然得从麦克斯韦电磁理论的提出算起．图中的花体字母是Ｃ＝Ｊ＋Ｄ,它是原来形式的麦克斯韦方程组的第一个方程．图２是发行这张邮票的首日邮戮．在麦克斯韦建立他的电磁理论之前,诺埃曼、韦伯等德国物理学家,继承了安培的超距作用观点,对电磁现象的研究作出过不少贡献,形成了电动力…     

麦克斯韦方程和规范理论的观念起源

<正>早在法拉第的"电紧张态(electrotonic state)"和麦克斯韦的矢量势(vector potential)概念中,规范自由度(gauge freedom)的存在就已经不可避免。它如何演化成为一个支撑粒子物理标准模型的对称原理?这里有一段值得叙说的故事。     

麦克斯韦滚摆运动规律的理论研究

证明了滚摆在运动过程中势能、 平动动能和转动动能是相互转化的, 而总机械能是守恒的规律; 推导出 滚摆运动至最底端平动动能、 转动动能的表达式, 以及与总能量之关系, 并根据自做滚摆参数计算出其结果     

对电磁场理论的再认识

一切电磁现象都源于电荷及其运动．为了建立描述该现象基本规律的定量表式可以说几乎与发现本现象本身同样重要．本文将从通过一个例子阐述对电磁场理论的再认识．     

循着麦克斯韦的思路脉络感受对称之美——“电磁场的发现”的教学实践与反思

科学美的实际意义不只是发现美,更为重要的是根据科学美的特征,以最恰当的形式勾画出一幅幅简化而又易于领悟的物质世界蓝图.科学家们总是渴望以最简洁的形式对困扰人类的万千自然现象做出阐释,渴望看到整个自然体系内在的和谐,正是这种强烈的臻美渴望直接推动着物理学科的发展.现以电磁场的发现过程为例,让学生循着麦克斯韦的思路脉络感受物理学的对称与统一之美.     

用电磁场理论对涡流损耗的探讨

在电机,变压器等电气设备中,除电路部分外,还有所谓的磁路部分.然而,构成磁路的材料往往是块状的金属.如果大块的金属处于变化的磁场中,或者它们与磁场间存在相对运动时,都会在其内部产生涡流.