电动力学课件 1
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电动力学第一讲..41页PPT
的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
41
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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电动力学课件1-1
J i vi
电荷流动形成电流，但电荷有正、负两种，正、负电荷的速 度可以不同，因此电荷密度和电流密度可表为 , J v v 可见，有=0，而J0的情况。导线中的电 流就是这样。宏观地说，导线内部原子核
的正电荷与电子的负电荷处处抵消，但自 由电子的集体运动可形成电流。
C 、电荷守恒定律
电荷守恒定律是自然界的一条基本定律，来自大量实践活动。
电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个 物体，或者从这一部分空间转移到另一部分空间。 在孤立系统内发生的任何过程中，正负电荷的代数和保持恒定。 空间一确定区域V，其边界为闭合曲面S。当物质运动时，可能
电荷 电场 F Q r E( x) 3 Q 4 0 r
电荷
描述电场的函 数----电场强度
它的方向沿正试探电荷受力的方向，大小与试 探点电荷无关。给定Q，它仅是空间点函数， 因而静电场是一个矢量场。
场的叠加原理
n n Qi ri E( x) Ei 3 i 1 4 0 r i 1 i
右边被积函数是一个全微分, 沿L回路积分为零。所以：
E dl 0
L
静电场环路定理:
L
E dl 0
(1) 静电场对任意闭合回路的环量为零。
(2) 说明在回路内无涡旋存在，静电场是不闭合的。
(3) 表示静电场是保守场，静电场对电荷作的功决
定于电荷的始、末位置，与电荷所经的路径无关。
旋度方程 由斯托克斯定理和环路定理有:
L
E dl E dS 0
S
由面积元
的任意性
E 0
《电动力学郭硕鸿版》课件
电场与电势
本章将介绍电场和电势的概念及其相互关系，以及如何计算电场和电势在不同场景下的数值。
电场的高斯定律
本章将详细解释电场的高斯定律及其应用，帮助你理解电场分布和电通量的 计算方法。
电势的计算
本章将介绍如何计算不同电荷分布情况下的电势，以及如何利用电势计算电荷之间的相对势场对电荷的影响以及 能量转化的过程。
电动力学郭硕鸿版PPT课 件
本课程将介绍电动力学的基础概念，包括电场与电势，电场的高斯定律，电 势的计算，电场的能量，
以及恒定电流与电路定律。通过本课程，你将深入了解电动力学的原理和应 用。
课程介绍
本章将对电动力学课程进行详细介绍，包括学习目标、课程大纲、教学方法等内容。
电动力学基础概念
本章将深入探讨电动力学的基本概念，如电荷、电场、电势差等，为后续内 容打下坚实基础。
恒定电流与电路定律
本章将介绍电路中的恒定电流和电路定律，包括欧姆定律、基尔霍夫定律等，帮助你分析和解决实际电路问题。
电动力学课件1-4
JP
=
∂P ∂t
(极化电流体密度 )
∇×B
=
µ0J总
=
µ0J + µ0JM
+ µ0JP
+ µ0ε0
∂E ∂t
H=
B
−M
µ0
∴∇×
H
=
J
+
∂D
∂t
各向同性介质 M = χ m H ⇒ B = µH
Maxwell equations (介质中)
∇×E =
∇ × H=
− ∂B
J
∂t + ∂D
第一章 总结
电磁现象的基本规律，从库仑定律及电荷守恒定律，毕奥—沙伐
尔定律出发，研究了静电场、静磁场的基本规律以及电磁场所满
足的基本方程—Maxwell equations.并研究了非连续介质分界面处
所满足的边值关系。
库仑定律：
F
=
Q1Q2
4πε 0r 3
r ，
r
场强：
E=
Q
r
4πε 0r 3
的方向由源点到场点
D = ε0E + P
qp = −∫∫ S P ⋅ dS =∫∫∫ V ρPdV
σP
=−(P2
−
P1
)
⋅
n
∇⋅D = ρf
各向同性介质 P = ε0χeE
D=ε E
2、磁性质
∑
mi
M= i ∆V
IM= ∫ L M ⋅ d=l ∫∫ S JM ⋅ dS
J M = ∇ × M (磁化电流体密度 )
能量密度 δ w = E ⋅δ D + H ⋅δ B
能量变化率
∂w
电动力学(全套课件)ppt课件
电磁波的传播遵循惠更斯原理，即波 面上的每一点都可以看作是新的波源。
电磁波在真空中的传播速度等于光速， 而在介质中的传播速度会发生变化。
电磁波的能量与动量
01
电磁波携带能量和动量，其能量密度和动量密度与 电场和磁场的振幅平方成正比。
02
电磁波的能量传播方向与波的传播方向相同，而动 量传播方向则与波的传播方向相反。
03
电磁波的能量和动量可以通过坡印廷矢量进行描述 和计算。
06
电动力学的应用与发展前 景
电动力学在物理学中的应用
描述电磁现象
电动力学是描述电荷和电流如何 产生电磁场，以及电磁场如何对 电荷和电流产生作用的理论基础。
解释光学现象
光是一种电磁波，电动力学为光 的传播、反射、折射、衍射等现 象提供了理论解释。
麦克斯韦方程组与电磁波
01
麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组，包括高斯定律、 高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
02
电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的，其传播速度
等于光速。
麦克斯韦方程组揭示了电磁波的存在和传播规律，为电磁学的
03
发展奠定了基础。
电磁波的性质与传播
电磁波具有横波性质，其电场和磁场 振动方向相互垂直，且都垂直于传播 方向。
电场能量
W=∫wdV，表示整个电场 中的总能量。
功率
P=UI，表示单位时间内电 场中消耗的能量或提供的 能量。
04
恒磁场
磁感应强度与磁场强度
磁感应强度的定义与物理意义 磁感应强度与磁场强度的关系
磁场强度的定义与计算 磁场的叠加原理
安培环路定理与磁通量
01
安培环路定理 的表述与证明
电动力学第1章习题课PPT课件
2011年9月12日星期一
山东大学物理学院 宗福建
18
18
上一讲习题简答
( A B ) A ( A B ) B ( A B ) a ( b c ) b ( a c ) c ( a b )
a Ab B c B A ( B ) B ( A B ) ( A ) B
B ( A B ) A ( B ) ( A ) B
s
B
dS
0
Q dV V
返回
13
必须记住的几个方程
• 2 洛伦兹（Lorentz）力密度公式
fEJB
返回
14
必须记住的几个方程
• 3 洛伦兹（Lorentz）力公式
FqEqvB
返回
15
上一讲习题简答
• 1、根据算符▽的微分性与矢量性，推导 下列公式：
(A B )B ( A )(B )A A ( B ) (A )B A ( A )1 A 2 (A )A
• § 1.2 电流和磁场
• 毕奥-萨伐尔（Biot-Savart）定律
B ( x ) 0
4
• 磁场的散度和旋度
V
J
(
x' r
)
3
r
d
V
'
B0 B 0J
返回
3
第1章 真空中的Maxwell方程组
• 真空中的静电、静磁场
E/0
E0
B0
B0J
• 电磁感应定律
E B t
返回
4
《电动力学》
第1章 2011-10-9
1
第1章 真空中的Maxwell方程组
• § 1.1 电荷和电场
• 1. 库仑定律
《物理电动力学》PPT课件
第六章第二节
狭义相对论基本原理 洛仑兹变换
§2
狭义相对论的基本原理
洛仑兹变换
核心 问题
一 基本原理（两个公理） 1 相对性原理（relativity principle）
一切物理定律在所有的惯性系中都具有相同形式； 一切惯性系都等价，不存在特殊的绝对的惯性系。 2 光速不变原理 (principle of constancy of light velocity)
经典力学绝对时间概念只不过是狭义相对论的时间概念在经典力学绝对时间概念只不过是狭义相对论的时间概念在低速情况下的近似若低速情况下的近似若从狭义相对论的基本假设可直接导出时间延缓效应从狭义相对论的基本假设可直接导出时间延缓效应经历的时间测量的时间带电带电介子是不稳定的可衰变为介子是不稳定的可衰变为介子和中微子对介子和中微子对于静止的于静止的介子测得平均寿命为介子测得平均寿命为设在实验设在实验室测得室测得介子运动速度为介子运动速度为求衰变前的平均距离
一、伽利略变换
—— 在两个惯性系中分析描述同一物理事件(event)
在t ＝0 时刻，物体在O 点, • 在t ＝ t 时刻，物体运动到P 点
系重合
:
:
r x, y, z, t r x , y , z ,t
Y
Y'
v
正 变 换
x x vt
t t
狭义相对论的重点与难点
本章重点： 1、深刻理解经典时空理论和迈克尔逊实验； 2、熟记狭义相对论基本原理、洛仑兹变换； 3、理解同时的相对性和尺缩、钟慢效应，能够 熟练利用洛仑兹速度变换解决具体问题； 4、了解相对论四维形式和四维协变量； 5、掌握相对论力学的基本理论并解决实际问题。 本章难点： 1、同时的相对性、时钟延缓效应的相对性； 2、相对论四维形式的理解； 3、电动力学相对论不变性的导出过程。*
电动力学课件1-1电磁现象的普遍规律
电荷守恒定律
在任何封闭系统中，总电荷量 保持不变，即电荷既不会被创 生也不会被消灭。
电容
描述电场储存电荷能力的物理 量，与电场的大小和极板间的
距离有关。
静磁现象
01
02
03
04
静磁场
由静止的磁铁或电流产生的磁 场，其磁力线是闭合的。
磁感应现象
当导体在磁场中运动时，导体 中会产生电动势或电流的现象
。
电磁现象的普遍规 律
目 录
• 电磁现象的起源 • 电磁场的基本性质 • 麦克斯韦方程组 • 电磁波的传播 • 电磁波的应用
01
CATALOGUE
电磁现象的起源
静电现象
静电现象
指静止的电荷在宏观上产生的 各种物理现象，如电荷的吸引
和排斥。
电场
静电现象的产生与电场有关， 电场是由电荷产生的特殊物质 形态，对处于其中的电荷施加 作用力。
电磁波的波长是指相邻两个波峰或波 谷之间的距离。单位是米（m）。
电磁波的频率
电磁波的频率是指单位时间内波动的 次数，单位是赫兹（Hz）。频率越高 ，波长越短。
电磁波的性质
电磁波的波动性
电磁波具有波动性，表现为振动、传播和干涉等 现象。
电磁波的粒子性
电磁波也具有粒子性，表现为能量、动量和质量 等特性。
例如，X射线、磁共振成像（MRI） 等影像诊断技术利用电磁波生成人体 内部结构的图像，有助于医生准确诊 断病情。
电磁波在医学中的应用对于提高医疗 水平和改善患者生活质量具有重要意 义。
THANKS
感谢观看
磁荷观点
与电荷类似，认为磁铁有北极 和南极两种磁荷，磁力线从北
极出发回到南极。
磁阻
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要求和建议
电动力学
6
电动力学
2
前
言
教材提纲和教学进度
章次 章 名 课时
一 电磁现象的基本规律 12(12) 二 静电场 8(9) 三 静磁场 6(7) 四 电磁波的传播 8(9) 五 电磁波的辐射 8(9) 六 运动电荷的辐射 6(7) 七 电磁波的散射、色散和吸收 6(6) 八 狭义相对论 14(13) 习题,教学进度和作业布置，附录(曲线坐标,科学家中英 合计68(72) 文姓名对照表,物理常数),名词索引 2011-10601390；email：huyq@
办公室：教学行政楼1323房间
辅导：
潘海俊(主辅导) email：phj@ 张振辉(助教) email：zhangzhh@
教材：
胡友秋,程福臻:电磁学与电动力学,下册,科学出版社,2008
……
2011-10-31
第一章 电磁现象的基本规律
4
前
言
教学内容
1. 从电磁现象的普遍规律演绎电磁场运动及其与介质的相互作用的特殊 规律， 规律，加深对电磁理论的理解 2. 介绍处理电动力学问题的基本方法和技巧 论述狭义相对论时空观， 3. 论述狭义相对论时空观，从关于时空性质及其对物质运动作用的基本 假定出发， 假定出发，揭示经典电磁理论和经典力学的深层次规律
教学目标
知识层面:掌握电磁现象的基本规律、 1. 知识层面:掌握电磁现象的基本规律、概念和方法 能力层面:科学鉴赏力、自学能力和创新(独立提出、解决问题) 2. 能力层面:科学鉴赏力、自学能力和创新(独立提出、解决问题)能力 3. 兴趣层面:培养对本门课程乃至整个科学的浓厚兴趣和求知欲望 兴趣层面:
学习和研究之间没有本质区别。它们之间的区别仅仅在于面对的问 题的性质：前者面对的问题前人已经解决，后者面临的问题至今尚 未解决。可是，对同学们来说，这些问题都属于尚未解决的范畴。 2011-10-31
电动力学
5
前
言
1. 坚持听课：集中精力听讲，适度做些笔记，记下关键 概念和推导、解题技巧（课前可以预习） 2. 重复课堂讲授的数学推导，独立完成作业，每章结束 之后的下一个星期的头一堂课课前交作业 3. 及时反映对课堂教学的意见 【附】多媒体网址（下载）：
考核方式： 作业(20%)，段考(40%)，期考(40%) 作业布置(见书末)： 带*号(25题)选作，其余(79题)全做 黑色字体：直接来自教材； 彩色字体：强调重点，补充说明
2011-10-31
电动力学
1
前
言 参考书：
1. J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, Third Edition, John Wiley & Sons Inc, 1998.（美，1962年第一版） 年第一版） （ 年第一版 2. L. D. Landau, E. M. Lifshitz, L. P. Pitaevskii, Electrodynamics of Continuous Media, Second Edition, Butterworth Heinemann, 1984.（俄，1956年第一版） 年第一版） （ 年第一版 3. 郭硕鸿 电动力学，第三版，北京 高等教育出版社 郭硕鸿,电动力学 第三版，北京:高等教育出版社 电动力学， 高等教育出版社,2008.（中 （ 山大学） 山大学） 4. 俞允强 电动力学简明教程 北京大学出版社 俞允强,电动力学简明教程 北京大学出版社,1999.（北京大学） 电动力学简明教程,北京大学出版社 （北京大学） 5. 蔡圣善 朱耘 徐建军 电动力学 北京 高等教育出版社 2002. 蔡圣善,朱耘 徐建军,电动力学 北京:高等教育出版社 朱耘,徐建军 电动力学, 高等教育出版社, 复旦大学） （复旦大学） 6. 尹真 电动力学 第二版 北京 科学出版社 尹真,电动力学 第二版,北京 科学出版社,2005.（南京大学） 电动力学,第二版 北京:科学出版社 （南京大学） 7. 陈秉乾 舒幼生 胡望雨 电磁学专题研究 北京 高等教育出版 陈秉乾,舒幼生 胡望雨,电磁学专题研究 北京:高等教育出版 舒幼生,胡望雨 电磁学专题研究,北京 社,2001.（北京大学） （北京大学） 8. 程稼夫 胡友秋 尤峻汉 高等物理精编 第一分册 合肥 中国科大 程稼夫,胡友秋 尤峻汉,高等物理精编 第一分册,合肥 胡友秋,尤峻汉 高等物理精编,第一分册 合肥:中国科大 科大) 出版社,1990.(科大 出版社 科大 2011-10-31
电动力学
3
前
言
教学进度和作业布置(教材末页）
章
节
1.1 场论和张量分析 1.2 电磁场的数学描述
名
课时 6 1 1 3 1(12)
题次 1-7, 8-10 11,12 13-15 16-18 (19)
一 1.3 边值关系 1.4 电磁场的能量、动量和角动量 电磁场的能量、 1.5 麦克斯韦方程组的完备性
要求和建议
电动力学
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电动力学
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言
教材提纲和教学进度
章次 章 名 课时
一 电磁现象的基本规律 12(12) 二 静电场 8(9) 三 静磁场 6(7) 四 电磁波的传播 8(9) 五 电磁波的辐射 8(9) 六 运动电荷的辐射 6(7) 七 电磁波的散射、色散和吸收 6(6) 八 狭义相对论 14(13) 习题,教学进度和作业布置，附录(曲线坐标,科学家中英 合计68(72) 文姓名对照表,物理常数),名词索引 2011-10601390；email：huyq@
办公室：教学行政楼1323房间
辅导：
潘海俊(主辅导) email：phj@ 张振辉(助教) email：zhangzhh@
教材：
胡友秋,程福臻:电磁学与电动力学,下册,科学出版社,2008
……
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第一章 电磁现象的基本规律
4
前
言
教学内容
1. 从电磁现象的普遍规律演绎电磁场运动及其与介质的相互作用的特殊 规律， 规律，加深对电磁理论的理解 2. 介绍处理电动力学问题的基本方法和技巧 论述狭义相对论时空观， 3. 论述狭义相对论时空观，从关于时空性质及其对物质运动作用的基本 假定出发， 假定出发，揭示经典电磁理论和经典力学的深层次规律
教学目标
知识层面:掌握电磁现象的基本规律、 1. 知识层面:掌握电磁现象的基本规律、概念和方法 能力层面:科学鉴赏力、自学能力和创新(独立提出、解决问题) 2. 能力层面:科学鉴赏力、自学能力和创新(独立提出、解决问题)能力 3. 兴趣层面:培养对本门课程乃至整个科学的浓厚兴趣和求知欲望 兴趣层面:
学习和研究之间没有本质区别。它们之间的区别仅仅在于面对的问 题的性质：前者面对的问题前人已经解决，后者面临的问题至今尚 未解决。可是，对同学们来说，这些问题都属于尚未解决的范畴。 2011-10-31
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言
1. 坚持听课：集中精力听讲，适度做些笔记，记下关键 概念和推导、解题技巧（课前可以预习） 2. 重复课堂讲授的数学推导，独立完成作业，每章结束 之后的下一个星期的头一堂课课前交作业 3. 及时反映对课堂教学的意见 【附】多媒体网址（下载）：
考核方式： 作业(20%)，段考(40%)，期考(40%) 作业布置(见书末)： 带*号(25题)选作，其余(79题)全做 黑色字体：直接来自教材； 彩色字体：强调重点，补充说明
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前
言 参考书：
1. J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, Third Edition, John Wiley & Sons Inc, 1998.（美，1962年第一版） 年第一版） （ 年第一版 2. L. D. Landau, E. M. Lifshitz, L. P. Pitaevskii, Electrodynamics of Continuous Media, Second Edition, Butterworth Heinemann, 1984.（俄，1956年第一版） 年第一版） （ 年第一版 3. 郭硕鸿 电动力学，第三版，北京 高等教育出版社 郭硕鸿,电动力学 第三版，北京:高等教育出版社 电动力学， 高等教育出版社,2008.（中 （ 山大学） 山大学） 4. 俞允强 电动力学简明教程 北京大学出版社 俞允强,电动力学简明教程 北京大学出版社,1999.（北京大学） 电动力学简明教程,北京大学出版社 （北京大学） 5. 蔡圣善 朱耘 徐建军 电动力学 北京 高等教育出版社 2002. 蔡圣善,朱耘 徐建军,电动力学 北京:高等教育出版社 朱耘,徐建军 电动力学, 高等教育出版社, 复旦大学） （复旦大学） 6. 尹真 电动力学 第二版 北京 科学出版社 尹真,电动力学 第二版,北京 科学出版社,2005.（南京大学） 电动力学,第二版 北京:科学出版社 （南京大学） 7. 陈秉乾 舒幼生 胡望雨 电磁学专题研究 北京 高等教育出版 陈秉乾,舒幼生 胡望雨,电磁学专题研究 北京:高等教育出版 舒幼生,胡望雨 电磁学专题研究,北京 社,2001.（北京大学） （北京大学） 8. 程稼夫 胡友秋 尤峻汉 高等物理精编 第一分册 合肥 中国科大 程稼夫,胡友秋 尤峻汉,高等物理精编 第一分册,合肥 胡友秋,尤峻汉 高等物理精编,第一分册 合肥:中国科大 科大) 出版社,1990.(科大 出版社 科大 2011-10-31
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言
教学进度和作业布置(教材末页）
章
节
1.1 场论和张量分析 1.2 电磁场的数学描述
名
课时 6 1 1 3 1(12)
题次 1-7, 8-10 11,12 13-15 16-18 (19)
一 1.3 边值关系 1.4 电磁场的能量、动量和角动量 电磁场的能量、 1.5 麦克斯韦方程组的完备性