電磁場論文

1、研究生課程論文課程名稱電磁場理論電磁場理論授課學期20162016學年至學年至20172017學年學年第一學期學期學院電子工程學院電子工程學院專業(yè)電子科學與技術(shù)電子科學與技術(shù)學號20160116072016011607姓名李健康李健康任課教師李傳起李傳起交稿日期20162016年1月9日成績閱讀教師簽名閱讀教師簽名日期廣西師范大學研究生學院制廣西師范大學研究生學院制21背景背景麥克斯韋(JamesClerkMaxwell18311879

2、)是一個集電磁學大成的偉大物理學家他在庫侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等人的一系列發(fā)現(xiàn)和實驗成果的基礎(chǔ)上建立了完整的電磁場理論麥克斯韋的工作在物理學意義上的關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)了交變電場可以產(chǎn)生（交變）磁場在這以前[1]。安培定律己表明電流可以產(chǎn)生磁場法拉第定律則表明變化的磁場可以產(chǎn)生電場但是當時的實驗物理學家都沒有發(fā)現(xiàn)變化的電場可以產(chǎn)生磁場這樣的事實因為當時的實驗條件達不到可以觀察這種現(xiàn)象的水平這樣雖然庫侖定律、安培定律、法拉第定

3、律已在當時為大家所熟悉并有了應用但人們并沒有發(fā)現(xiàn)它們之間重要的內(nèi)在關(guān)系頂多只不過把它們一起歸結(jié)電與磁的共有現(xiàn)象[2]。麥克斯韋不是實驗物理學家他在理論物理領(lǐng)域內(nèi)工作他的實驗室是思想他的工具是數(shù)學麥克斯韋建立了電與磁的統(tǒng)一的數(shù)學關(guān)系即麥克斯韋方程組（Maxwellsequations）這樣人們都認為麥克斯韋是用數(shù)學演釋方法創(chuàng)建了了電磁理論實際上這是一個誤解如果我們追蹤一下他的工作的大概過程我們完全可以看到他是在思想實驗中而不是在數(shù)學演演中

4、得到這個關(guān)鍵性的發(fā)現(xiàn)而完成了電與磁的統(tǒng)一在這個意義上他是先于愛因斯坦和玻爾等而進行縝密的思想實驗的科學家[3]。電磁學定律是從電學實驗中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出來的當時發(fā)現(xiàn)（恒定的）電流可以產(chǎn)生（恒定的）磁場這主要由安培定律表達但是恒定的磁場卻不會產(chǎn)生電流；另一方面變化的磁場才可以導致電流的產(chǎn)生這主要由法拉第定律表達人們卻沒有與之對應的變化的電場的概念這種電磁關(guān)系的不對稱并沒有引起當時實驗物理學字的特別關(guān)注因為在當時的實驗條件下看不到這些現(xiàn)象。但麥

5、克斯韋的工作不同他完全用數(shù)學語言表達來電磁定律從而使這種不對稱的缺陷充分暴露出來但是麥克斯韋并不能直接從這種不對稱性中關(guān)系中推演出對稱性來他仍然只能回到實驗中去不同的是他不用做實驗室中的實驗他只須做思想實驗這種思想實驗不是數(shù)學表達式在思想中的推演而是在思想中進行的對電和磁的運動形象過程的再創(chuàng)造.他沿用安培定律的實驗想象電流和磁場的運動過程當時的情形在現(xiàn)在看來是非常奇特的的物理學家只能沿用經(jīng)典圖像進行思考（甚至今天在大多數(shù)情況中也只能這樣