这位“头等怪才”曾长期遭受贬低,却做出划时代贡献
亥维赛将麦克斯韦的矢量势A与电场E磁场H联系的两个表达式组合在一起,得出所谓的第二回路定律,即把E的旋度与H的变化率直接联系起来。原来麦克斯韦将H的旋度与E的变化率联系起来的关系是被称为第一回路定律。把这两条定理与麦克斯韦的电位移D的散度的表达式和磁感应强度B的散度表达式凑在...
磁单极的三世三生——本科生硕士生博士生层面的磁单极精讲
为了比较容易地计算它的旋度,不妨注意在球坐标系中所以式(21)的矢量势也可以写为(22)其中φ是方位角.利用公式和,就很容易证明(23)而且,利用公式和,还不难证明(24)但是这个结果令人费解:公式是一个恒等式,而这里却有其中δ(x)是δ函数.解答这个疑问的关键在于这个A是奇异的:在–z...
散度和旋度:理解麦克斯韦方程组的两个关键工具
从公式我们可以看出,产生磁场的原因有两个:一是电流,二是变化的电场。这两个因素都会使得磁场具有旋转性,它们的旋度方向垂直于电流或电场矢量的变化方向。这样,我们也可以用右手定则来判断磁场线的方向:如果右手四指指向电流或电位移矢量增加的方向,那么右手大拇指指向的方向就是磁场线的方向。通过以上分析,我们可以...
测量瞬态电场的三维宽带天线设计
该方法直接对依赖时间变量的Maxwell旋度方程做二阶精度的中心差分近似,把旋度方程中电场和磁场的微分算子转换成差分形式,也就是说,它把Maxwell方程时间和空间上的连续变量在时域和空域中离散化,并在每个离散点上用差分代替微分。由于FDTD法直接来源于Maxwell方程,所以从理论上讲,它具有最广泛的适用性。在对Maxwell方...
电磁感应现象中存在“动生电场”吗?
其中,EL由电荷密度(包括自由电荷和电介质极化产生的束缚电荷)ρ(r)产生,而ET由磁场的时间变化率产生。在麦克斯韦方程组中,描写这两个过程的方程分别是电场的散度方程(高斯定律)????E=ρ/ε0和旋度方程。这种由变化磁场产生的电场是一种涡旋电场,它无源有旋,作用在电荷上的力的规律与静止的电荷产生的纵向...
磁力可能是保守力吗?
再例如,当空间中没有传导电流时,电场、磁场和磁激化矢量的关系为显然,此时的既然无旋度,实际上它的场线不是闭合的,可以看作一种保守场,磁标势正是基于此提出的(www.e993.com)2024年7月29日。但对磁感应强度来说,它总是闭合的,如上图所示。显然,在磁铁内部和外部各处,由于不存在电流密度,故磁感应强度的旋度处处为零。但既然它的环...
电磁波为什么是横波?《张朝阳的物理课》介绍磁矢势
设平面电磁波的磁感应强度方向沿z方向,并且磁感应强度的大小只与坐标x有关,那么根据关于磁感应强度旋度的麦克斯韦方程可以得出电场的x分量与z分量为静电场,这里可以直接要求它们为零。由波动方程还可以解出沿x正方向传播的电磁波的磁感应强度关于时空的表达式,并得到电场y分量等于与磁感应强度z分量乘以光速,相位差为...
电磁波与引力波的统一
磁场是电荷运动的伴生场,与电场一样都是由电荷产生的。静止的电荷产生电场,运动的电荷产生磁场。同样的道理,静止的质量产生引力场,运动的质量产生磁场。这三个场,可以统一为空间弯曲,强度、方向与空间曲率等价。电场没有旋度,磁场有旋度,这是能量的不同存在形式产生空间的不同弯曲而造成的物理效果。
怎么从麦克斯韦方程组解出毕奥–萨伐尔定律?《张朝阳的物理课...
设平面电磁波的磁感应强度方向沿z方向,并且磁感应强度的大小只与坐标x有关,那么根据关于磁感应强度旋度的麦克斯韦方程可以得出电场的x分量与z分量为静电场,这里可以直接要求它们为零。由波动方程还可以解出沿x正方向传播的电磁波的磁感应强度关于时空的表达式,并得到电场y分量等于与磁感应强度z...
最美的公式:你也能懂的麦克斯韦方程组(微分篇)
但是,电场E既有大小又有方向,这是一个矢量,所以我们可以用一个矢量函数E=f(x,y)表示空间中不同点(x,y)的电场E的分布情况。那么对这种矢量函数,我们就不能去求它的梯度了,我们只能去求它的散度▽·E和旋度▽×E。为了让大家对这些能够有更直观的概念,我们接下来就来仔细看看电场的散度▽·E。