麦克斯韦方程微分形式的推导

由麦克斯韦方程的积分式出发，利用了数学中的简单极限理论推导出麦克斯韦方程的微分形式．     

关于麦克斯韦方程组的讨论

本文讨论了麦克斯韦方程组的来龙去脉、形式和地位，对麦克斯韦主程组的教学具有一定的参考价值。     

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…     

对麦克斯韦方程组的理解

对麦克斯韦方程组涵义做了全面的分析与阐述.     

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?...     

麦克斯韦方程组的建立及其作用

麦克斯韦提出了描述经典电磁场运动及其与带电粒子相互作用规律的完备方程组,将电学、磁学和光学统一为电磁场动力学理论。这一理论具有洛仑兹协变性和U(1)局域规范不变性,成为构造粒子物理标准模型的经典模板,在物理理论和实验发展中起着不可估量的巨大作用。     

建立麦克斯韦方程组的其他途径

麦克斯韦方程组是电磁场遵从的基本规律,是经典电磁现象的理论基础.十九世纪六十年代,麦克斯韦根据库仑、安培和法拉第等人分别在特定条件下获得的实验定律,经过分析推广到普遍情形,发现存在着不协调的因素,在此基础上作了两个重要的假设:变化的磁场产生涡旋电场,变化的电场产生涡旋磁场,从而建立了电磁场的统一理论,其基础就是电磁场普遍遵从的麦克斯韦方程组. 在麦克斯韦以后,许多物理学家研究从别的方面建立麦克斯韦方程组的可能性,取得一些成果.本文拟介绍三种建立麦克斯韦方程组的其他途径:(1)根据能量原理和近距作用原理建立麦克斯韦…     

关于麦克斯韦方程组教学的讨论

麦克斯韦方程组在普物课程讲授中有一定的难度。笔者认为麦氏方程对学生全面理解电磁场至关重要,因此一定要精讲。讲授麦氏方程要达到预期的效果,我们的体会是:将已有的定律运用数学进行变换时,注意变换的条件,每一步都要有清楚的交待,使学     

浅谈对麦克斯韦方程组的认识

许良同学的学习小结“浅谈对麦克斯韦方程组的认识”写得甚好，现全文刊登供同学们参考．小结的缺点是： １．第一部分的“对称性”应再加一些说明（如真空中Ｂ、Ｅ的对称性） ２．第二部分列举了麦氏方程组的概括性，但每个小标题都用“导出”一词，是不妥当的，例如不能说由麦氏方程组“导出”电荷守恒定律等．     

从麦克斯韦方程组到电磁波方程

<正>麦克斯韦方程组的威名可谓如雷贯耳,是经典电磁学的最高成就。先来看看麦克斯韦方程组的样子:方程组写成以上形式,需要一个前提:空间中的媒质是各向同性的(即,媒质中的每一点的物理性质不随方向改变)。方程组的一式描述了电荷产生电场的高斯定律,二式描述了变化的磁场产生电场的法拉第电磁感应定律,三式描述了磁单极子不存在的高斯磁定律,四式描述了电流和变化的电场产生磁场的麦克斯韦-安培环路定律。有物理意义上的场必定存在物理意义上的源,因此,我们可以发现,麦克斯韦方程组等式的左边是场,     

浅谈麦克斯韦方程组中的科学美

科学美是一种与真、善相联系的,人的本质力量以宜人的形式在科学理论上的显现。自然界中物质深层的固有结构既然具有和谐、简洁、对称的美学特征,那么在揭示与描述其奥秘的科学理论中就应当得到充分的反映。正如德国著名物理学家海森堡所说：“自然美也反映在自然科学的美之中。”自然美以物质形态和运动过程的感性特征引发人的审美感受,表现为自然界的和谐统一。     

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.     

大学生对麦克斯韦方程组的理解研究

本研究通过收集麦克斯韦方程组概念测试题的课堂讨论录音及书面回答,获得物理专业大学生对麦克斯韦方程组的错误理解,总结出学生常见的错误概念为不清楚方程式来源、对电场和磁场的相互关系理解有误、将电场和磁场进行不恰当类比、不能正确理解平行板间电磁场的来源、对感生电场和位移电流理解不到位等,对此提出有针对性的教学建议,为电磁学教学提供参考.     

麦克斯韦方程组超定问题的解释

麦克斯韦方程组有6个未知量,8个方程,是超定方程组.对于超定问题一般这样解释:认为两个散度方程是不独立的,只需初始时刻满足即可,之后自动满足。所以计算电磁学中只求解旋度方程,而不求解散度方程。文中指出这种解释有一个循环逻辑缺陷,从而导致此种解释不正确;在计算电磁学中两个散度方程必须求解。推广的线性相关概念用以解释偏微分方程超定问题。在这个推广的线性相关定义下,原来众多"表面"超定方程都变成了适定方程,避免了一些歧义。     

柱面非线性麦克斯韦方程组的行波解

柱面电磁波在各种非均匀非线性介质中的传播问题具有非常重要的研究价值.对描述该问题的柱面非线性麦克斯韦方程组进行精确求解,则是最近几年新兴的研究热点.但由于非线性偏微分方程组的极端复杂性,针对任意初边值条件的精确求解在客观上具有极高的难度,已有工作仅解决了柱面电磁波在指数非线性因子的非色散介质中的传播情况.因此,针对更为确定的物理场景,寻求能够精确描述其中更为广泛的物理性质的解,是一种更为有效的处理方法.本文讨论了具有任意非线性因子与幂律非均匀因子的非色散介质中柱面麦克斯韦方程组的行波精确解,理论分析表明这种情况下柱面电磁波的电场分量E已不存在通常形如E=g(r-kt)的平面行波解;继而通过适当的变量替换与求解相应的非线性常微分方程,给出电场分量E=g(lnr-kt)形式的广义行波解,并以例子展示所得到的解中蕴含的类似于自陡效应的物理现象.     

一种建立麦克斯韦方程组的新途径

大学物理教学内容和手段的现代化问题,是近年来物理教育界的一个十分热门的话题。而教学内容的现代化问题不应简单理解成增加一些物理学前沿方面的知识,因为教材毕竟不是科学专著,不可能面面俱到,同时学时也不允许这样做。而对一些原有教学内容用近代物理学的观点、方法来推导论证,以达到对原有知识更深刻更全面的理解,从而建立一种全新的物理概念及模型,确实是一种事半功倍的方法。 一、新途径的来源 1905年,爱因斯坦在“物理年鉴”杂志上发表了题为《论运动物体的电动力学》的著名论文,提出了狭义相对论,并在此基础上导出了电磁场量的变换式,描述了电磁场的相对性。使我们除了可遵循法拉第、麦克斯韦所遵循的途径研究电磁场外,还可以从相对论的基本假设出发,再加上电荷不变性及库仑定律,推导出全部麦克斯韦方程,狭义相对论对电磁理论的讨论比麦克斯韦方法前进了一大步,它使得本来似乎互不相关的一些电磁基本定律有了内在的联系。本文将从后一种方法出发,给出一种物理意义明确又十分简便的推导麦氏方程组的方法。 二、电磁场量在不同惯性系之间的变换式 如图1所示,设在S系中有一沿x轴方向以速度     

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。     

从法拉第电磁感应定律到法拉第-麦克斯韦方程的微分形式

法拉第电磁感应定律的数学表示＝－ｄΦ／ｄｔ是用通过回路的磁通Φ对时间ｔ的全导数形式ｄ／ｄｔ来表示的，而从法拉第电磁感应定律推出的法拉第－麦克斯韦方程的微分形式×Ｅ＝－　Ｂ／　ｔ是采用磁感应强度Ｂ对时间ｔ的偏导数形式／ｔ来表示的，本文对这两种导数形式及微分形式的由来作一论述．     

划时代的贡献——麦克斯韦的电磁场理论

正2015年距离阿拉伯学者海什木的5卷本光学著作诞生恰好1000年。为了纪念千年来人类在光学领域的重大发现,尤其是光技术在世界各国的能源、工农业生产和医疗卫生等领域中所占的举足轻重的地位,联合国大会决定把2015年确立为光和光基技术国