麦克斯韦建立电磁场理论的基本思考线索
麦克斯韦电磁场理论简介
能完全描述电磁场的动力学过程
9
作业四 P27
一.3 麦克斯韦电磁场理论两个基本假设是： ________变__化__的__磁__场__激__发__涡__旋__电__场_________ ________变__化__的__电__场__激__发__涡__旋__磁__场_________
一.4 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程
静电场是有源场、感应电场是涡旋场
2. 磁场的高斯定理
蜒 vv vvv S B d S S ( B 1 B 2 ) d S 0 0 0 vv Ñ S BdS 0
传导电流、位移电流产生的磁场都是无源场 8
蜒 3. 电场L 的E v 环d 路lv 定 理L — (E v — 1 法E v 2 拉)第d lv 电 磁0 感 应S 定 B t v 律d S v Ñ LE vdlvd dtmS B tvdS v
I传
被 I D接上，而且 I传 ID ，这样在电路中电流处处连续。
从物理上看：把变化的电场称为电流，更实质的理由是变化的电 场可以激发磁场，即 I D 可以激发磁场；
I 传和 I D 在激发磁场方面规律相同——均激发右旋 系的涡旋磁场。
等值的 I 传和 I D产生 完全相同的磁场
H
H
I传
ID
4
4. 非稳恒电路中的安培环路定理 在非稳恒电路中引入全电流： I全I传ID
§10.5 麦克斯韦电磁场理论简介
麦克斯韦 为了解释电磁感应现象中感生电动势的本质，他假设： 变化的磁场可以激发电场——涡旋电场 从自然界的对称性，他又假设： 变化的电场可以激发磁场——涡旋磁场
这二个假设为建立完整的电磁场理论奠定了基础，预言了 电磁波的存在，是变化的电磁场在空间传播的理论依据。
浅谈麦克斯韦方程组的建立及启示
浅谈麦克斯韦方程组的建立及启示学号：1006020426 班级：通信四班姓名：王绥进摘要：麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大物理学家。
在前人工作的基础上，他对电磁学的研究进行了全面的总结，并提出了感生电场和位移电流的假设，建立了完整的电磁理论体系，为科学史的发展添上了浓墨重彩的一笔，他的物理研究方法及自身人格魅力也对后世产生了深远影响。
关键词：麦克斯韦方程组科学意义电磁理论特点正文：（一）麦克斯韦方程组简述1.积分形式这是1873年前后，麦克斯韦提出的表述电磁场普遍规律的四个方程.其中：（1）描述了电场的性质。
在一般情况下，电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场，而感应电场是涡旋场，它的电位移线是闭合的，对封闭曲面的通量无贡献。
（2）描述了磁场的性质。
磁场可以由传导电流激发，也可以由变化电场的位移电流所激发，它们的磁场都是涡旋场，磁感应线都是闭合线，对封闭曲面的通量无贡献。
（3）描述了变化的磁场激发电场的规律。
（4）描述了变化的电场激发磁场的规律。
2.微分形式在电磁场的实际应用中，经常要知道空间逐点的电磁场量和电荷、电流之间的关系。
从数学形式上，就是将麦克斯韦方程组的积分形式化为微分形式。
（二）建立过程1845年，关于电磁现象的三个最基本的实验定律：库仑定律（1785年），安培—毕奥—萨伐尔定律（1820年），法拉第定律（1831-1845年）已被总结出来，法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。
场概念的产生，也有麦克斯韦的一份功劳，这是当时物理学中一个伟大的创举，因为正是场概念的出现，使当时许多物理学家得以从牛顿“超距观念”的束缚中摆脱出来，普遍地接受了电磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。
1855年至1865年，麦克斯韦在全面地审视了库仑定律、安培—毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础上，把数学分析方法带进了电磁学的研究领域，由此导致麦克斯韦电磁理论的诞生.（三）麦克斯韦方程组建立的意义麦克斯韦将当时已发现的电磁场基本规律归纳为4个方程，分别以微分形式描述电场性质、磁场性质，揭示了变化的电场与磁场的关系、变化的磁场与电场的关系。
《麦克斯韦电磁场理论》 说课稿
《麦克斯韦电磁场理论》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《麦克斯韦电磁场理论》。
一、说教材1、教材的地位和作用“麦克斯韦电磁场理论”是电磁学中的重要内容，它是对之前电磁学现象和规律的总结与升华，为现代通信技术的发展奠定了坚实的理论基础。
这一理论不仅在物理学领域具有重要的意义，也对工程技术、电子信息等领域产生了深远的影响。
通过对这一内容的学习，学生能够深入理解电磁现象的本质，提高逻辑思维能力和科学素养，为后续学习电磁波等相关知识做好铺垫。
2、教学目标（1）知识与技能目标学生能够理解麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设，掌握变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场的规律，并能运用这些规律解决简单的问题。
（2）过程与方法目标通过对实验现象的观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑推理能力；通过对理论的推导和应用，提高学生运用数学工具解决物理问题的能力。
（3）情感态度与价值观目标让学生感受科学家探索真理的艰辛历程，激发学生对科学的热爱和追求，培养学生的创新精神和科学态度。
3、教学重难点（1）教学重点麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设以及变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场的规律。
（2）教学难点对麦克斯韦电磁场理论的理解和应用，以及如何引导学生从静态的电磁观念过渡到动态的电磁观念。
二、说学情学生在之前的学习中已经掌握了静电场和恒定磁场的相关知识，对电场和磁场有了一定的认识。
但是，麦克斯韦电磁场理论涉及到电场和磁场的动态变化，概念较为抽象，学生理解起来可能会有一定的困难。
因此，在教学过程中，需要通过实验、多媒体等手段，帮助学生建立直观的物理图像，降低学习的难度。
三、说教法1、实验演示法通过演示实验，让学生观察到电磁现象的变化，激发学生的学习兴趣，引导学生思考问题。
2、讲授法对麦克斯韦电磁场理论的基本概念和规律进行系统的讲解，使学生形成清晰的知识框架。
3、讨论法组织学生进行小组讨论，让学生在交流中加深对知识的理解，培养学生的合作精神和创新能力。
《麦克斯韦的电磁场理论》 讲义
《麦克斯韦的电磁场理论》讲义在物理学的发展长河中，麦克斯韦的电磁场理论无疑是一座璀璨的丰碑。
这一理论不仅深刻地改变了我们对电磁现象的理解，也为现代科技的发展奠定了坚实的基础。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，这位杰出的物理学家，以其卓越的智慧和敏锐的洞察力，将电学和磁学的研究推向了一个全新的高度。
在麦克斯韦之前，电学和磁学的研究是相对独立的。
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，这些重要的发现为麦克斯韦的理论奠定了基础。
麦克斯韦的电磁场理论的核心在于他提出的两个基本假设。
第一个假设是变化的电场能够产生磁场。
这一观点打破了传统的观念，以往人们认为磁场仅仅由电流产生。
但麦克斯韦指出，即使没有电流，只要电场发生变化，就会产生磁场。
第二个假设是变化的磁场能够产生电场。
这一假设进一步完善了电磁相互作用的关系。
基于这两个假设，麦克斯韦建立了一组优美的方程组，也就是著名的麦克斯韦方程组。
这组方程组包含了四个方程，分别描述了电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培麦克斯韦定律。
电场的高斯定律表明，电场的电通量与电荷量成正比。
简单来说，就是电荷会产生电场，电场的分布与电荷的数量和分布有关。
磁场的高斯定律则指出，通过任何一个闭合曲面的磁通量总是等于零。
这意味着磁场线总是闭合的，不存在磁单极子。
法拉第电磁感应定律我们前面已经提到，它阐述了变化的磁场能够产生电场。
安培麦克斯韦定律则将安培定律进行了扩展，引入了位移电流的概念。
位移电流是指变化的电场产生的等效电流。
麦克斯韦方程组准确地描述了电磁场的基本性质和相互关系，它们具有高度的对称性和简洁性。
通过这组方程组，我们可以预测和解释许多电磁现象。
比如电磁波的存在。
麦克斯韦通过理论推导，预言了电磁波的存在，并且计算出了电磁波的传播速度等于光速。
这一预言后来被赫兹的实验所证实。
电磁波的发现具有极其重要的意义。
它让我们认识到光是一种电磁波，从而将光学和电磁学统一了起来。
麦克斯韦电磁场理论
01
奥斯特 法拉第 麦克斯韦 对电磁学发展作出杰出贡献的三个物理学家
变化的磁场可以在闭合电路中引起电流 法拉第电磁感应实验 法拉第
麦克斯韦用场来解释电磁感应现象
穿过闭合电路的磁通量改变，电路中产生感应电流。
变化的磁场产生电场
电磁场理论的建立及验证
麦克斯韦从场的观点进一 步想到，产生感应电流时，一 定是有了促使导体中自由电荷 做定向运动的电场。 他认为：磁场变化时 必然产生电场 麦克斯韦
02
产生电磁波的电磁场，必须是振荡的电磁场，“振荡的”是指周期性变化并且变化是不均匀的．
03
静电场不产生磁场，静磁场也不产生电场，变化的电场和变化的磁场互相联系形成不可分割的统一体——电磁场．周期性变化的电场(或磁场)产生周期性变化的磁场(或电场)．
04
1．对麦克斯韦电磁场理论的理解．
电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于光速．
变化的磁场产生周期性变化的________．
变化的磁场的周围一定产生稳定的________．
1．麦克斯韦认为，在空间内产生了非均匀变化的电场，就 会在空间内产生变化的________，而这些电场和磁场又在远处 产生变化的电场和磁场，这样反复进行，使变化的电场和磁场 由近及远地向周围空间传播出去，形成了______________． 2．电磁波传递的是________，可以在真空中传播，具有 ________、________、________和________等波动特性． 3．光是________的一种，在真空中传播的速度等于光速 c ＝________________.
麦克斯韦电磁场理论的基本观点
按照这个理论，变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体——电磁场。
第3章 3.1 麦克斯韦的电磁场理论+3.2 电磁波的发现
第3章 3.1 麦克斯韦的电磁场理论+3.2 电磁波的发现3.1 麦克斯韦的电磁场理论3.2 电磁波的发现学习目标知识脉络1.理解麦克斯韦电磁理论的两个要点，了解电磁场与电磁波的联系与区别，以及电磁波的特点.(重点)2.了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意义.3.了解LC振荡电路中电磁振荡的产生过程.(难点)4.了解电磁振荡的周期和频率，会求LC电路的周期和频率.(重点)麦克斯韦电磁场理论[先填空]1.英国物理学家麦克斯韦创立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在.2.变化的磁场产生电场不均匀变化的磁场产生变化的电场；均匀变化的磁场产生稳定的电场.3.变化的电场产生磁场不均匀变化的电场产生变化的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场.4.电磁场理论——伟大的丰碑(1)不均匀变化的磁场和电场相互耦连，形成不可分离的统一的电磁场.(2)变化的电场与变化的磁场相互激发，由近及远地向周围空间传播，就形成了电磁波.麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在.(3)在电磁波的传播过程中，电场和磁场方向相互垂直并都垂直于传播的方向，即电磁波是横波.(4)电磁波在真空中的传播速度等于光速.[再判断]1.变化的电场一定产生变化的磁场.(×)2.恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场.(×)1.关于电磁场理论的叙述，正确的是()A.变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D.电场周围一定存在磁场E.磁场周围一定存在电场【解析】【答案】ABC2.根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是()A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场C.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场D.电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直E.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场【解析】教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确.均匀变化的电场周围会产生恒定不变的磁场，E错误.【答案】ABD3.如图3-1-1所示，在变化的磁场中放置一个闭合线圈.图3-1-1(1)你能观察到什么现象？(2)这种现象说明了什么？【解析】(1)灵敏电流计的指针发生偏转，有电流产生.(2)变化的磁场产生了电场，使闭合线圈的自由电荷发生了定向运动而形成了电流.【答案】见解析判断是否产生电场或磁场的技巧1.变化的电场或磁场能够产生磁场或电场.2.均匀变化的场产生稳定的场.3.非均匀变化的场产生变化的场.4.周期性变化的场产生同频率的周期性变化的场.5.稳定不变的场不能产生新的场.赫兹实验与电磁振荡[先填空]1.赫兹实验(1)实验分析和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发出感应电动势，使与导线环相连的金属球间也产生了电火花.这个导线环实际上是电磁波的检测器.(2)实验结论赫兹实验证实了电磁波的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性.2.电磁振荡(1)振荡电流：大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流.(2)振荡电路：能够产生振荡电流的电路.最基本的振荡电路为LC振荡电路.(3)电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，电场和磁场周期性相互转变的过程也就是电场能和磁场能周期性相互转化的过程.(4)电磁振荡的周期与频率①周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间.②频率：1 s内完成周期性变化的次数.振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率.③周期和频率公式：T＝2πLC，f＝12πLC.[再判断]1.在振荡电路中，电容器充电完毕磁场能全部转化为电场能.(√)2.电容器放电完毕，电流最大.(√)3.L和C越大，电磁振荡的频率越高.(×)[后思考]1.在LC振荡电路一次全振动的过程中，电容器充电几次？它们的充电电流方向相同吗？【提示】充电两次，充电电流方向不相同.2.在电磁振荡的过程中，电场能与磁场能相互转化，什么时候磁场能最大？【提示】放电刚结束时，电场能全部转化成了磁场能.[核心点击]1.各物理量变化情况一览表时刻(时间)工作过程q E i B 能量0→T4放电过程q m→0E m→00→i m0→B mE电→E磁T 4→T2充电过程0→q m0→E m i m→0B m→0E磁→E电T 2→3T4放电过程q m→0E m→00→i m0→B mE电→E磁3T4→T 充电过程0→q m0→E m i m→0B m→0E磁→E电2.(如图3-1-2所示)图3-1-23.板间电压u、电场能E E、磁场能E B随时间变化的图像(如图3-1-3所示)图3-1-3u、E E规律与q-t图像相对应；E B规律与i-t图像相对应.4.分类分析(1)同步关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量q、电场强度E、电场能E E是同步变化的，即：q↓→E↓→E E↓(或q↑→E↑→E E↑)振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E B也是同步变化的，即：i↓→B↓→E B↓(或i↑→B↑→E B↑)(2)同步异变关系在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、E E与线圈中的三个物理量i、B、E B是同步异向变化的，即q、E、E E同时减小时，i、B、E B同时增大，且它们的变化是同步的，也即：q、E、E E↑同步异向变化,i、B、E B↓.注意：自感电动势E的变化规律与q-t图像相对应.4.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图3-1-4所示，则下列说法正确的是()图3-1-4A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B.若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大E.若电容器正在充电，则自感电动势正在阻碍电流增大【解析】本题考查各物理量发生变化的判断方法.由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板的带电情况，可分两种情况讨论：(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则C对，A错；(2)若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对，由楞次定律可判定D对，E错.故正确答案为B、C、D.【答案】BCD5.如图3-1-5所示，LC电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700 Hz 变为1 400 Hz，则把电容________到原来的________.图3-1-5【解析】由题意，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的12，由T＝2πLC，L不变，当C＝14C0时符合要求.【答案】减小1 46.如图3-1-6所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像(q为正值表示a极板带正电).图3-1-6【解析】开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的T4时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此T4时间里，电容器下极板b带正电，所以此T4时间内，a极板带负电，由0增为最大.【答案】LC振荡电路充、放电过程的判断方法1.根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程.2.根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程.3.根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电.电磁波的发射和电磁波的特点[先填空]1.发射条件有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：第一，要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大；第二，应采用开放电路，振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间.2.电磁波的特点(1)电磁波中的电场E与磁场B相互垂直，而且二者均与波的传播方向垂直.因此电磁波是横波.(2)电磁波在真空中的传播速度等于光速c，光的本质是电磁波.(3)电磁波具有波的一般特征，波长(λ)、周期(T)或频率(f)与波速(v)间关系为v＝λT＝λf.(4)电磁波和其他波一样也具有能量，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.[再判断]1.振荡频率足够高的开放电路才能发射电磁波.(√)2.电磁波的传播速度等于光速c.(×)3.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播.(√)[后思考]1.怎样才能形成开放电路?【提示】在振荡电路中，使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线，形成开放电路.2.雷雨天气，从调至中波段的收音机中，会不断地传出很响的“咔嚓”声，这是为什么？【提示】雷雨天形成闪电时会发出很强的电磁波，收音机接收到后会感应出电流，引起扬声器发出声响，形成很响的“咔嚓”声.[核心点击]1.机械波与电磁波的共性机械波与电磁波是本质上不同的两种波，但它们有共同的性质：①都具有波的特性，能发生反射、折射、干涉和衍射等物理现象；②都满足v＝λT＝λf；③波从一种介质传播到另一种介质，频率都不变.2.电磁波与机械波的区别电磁波机械波不同点本质电磁现象力学现象产生机理由电磁振荡产生由机械振动产生周期性变化的量场强E与磁感应强度B随时间和空间作周期性变化质点的位移x、加速度a随时间和空间作周期性变化波的性质横波即有横波，又有纵波传播介质不需要介质，可在真空中传播只能在弹性介质中传播速度特点由介质和频率决定仅由介质决定A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D.机械波只有横波E.电磁波只有纵波【解析】机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但v＝λf都适用，A说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D、E说法错.【答案】ABC8.下列关于电磁波的叙述中，正确的是()A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时，波长变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象E.电磁波具有波的一切特征【解析】电磁波是交替产生呈周期性变化的电磁场由发生区域向远处传播而产生，故A项正确；电磁波只有在真空中传播时，其速度为3×108m/s，故B项不正确；电磁波在传播过程中其频率f不变，由波速公式v＝λf知，由于电磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小，所以可得此时波长变短，故C正确；电磁波是一种波，具有波的一切特性，能产生干涉、衍射等现象，故E项正确，D项不正确.【答案】ACE电磁波的特点1.电磁波有波的一切特点：能发生反射、折射现象；能产生干涉、衍射等现象.2.电磁波是横波.在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度方向总是互相垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直.3.电磁波可以在真空中传播，向外传播的是电磁能.第 11 页。
《麦克斯韦电磁场理论的基本思想》 讲义
《麦克斯韦电磁场理论的基本思想》讲义在物理学的发展历程中，麦克斯韦电磁场理论的出现具有里程碑式的意义。
它不仅深刻地改变了我们对电磁现象的理解，也为现代通信、电子技术等领域的发展奠定了坚实的基础。
要理解麦克斯韦电磁场理论，首先得明白电磁现象在他之前的研究状况。
在麦克斯韦之前，科学家们已经对电和磁有了一定的认识。
奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在着某种联系；法拉第则通过实验发现了电磁感应现象，进一步表明了磁能够产生电。
麦克斯韦的杰出贡献在于他将这些分散的电磁现象进行了综合和统一。
他提出了位移电流的概念。
以往，人们认为电流是由电荷的定向移动形成的，而麦克斯韦指出，变化的电场也能产生电流，这就是位移电流。
麦克斯韦电磁场理论的一个基本思想是电场和磁场是相互联系、相互激发的。
变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。
这种相互激发的关系就像是一个“动态的循环”。
想象一下，一个变化的磁场就像一个“触发器”，它能够引发电场的出现；而这个新产生的电场如果也是变化的，那么它又会成为新的“触发器”，引发磁场的变化。
如此反复，电磁场就能够以电磁波的形式在空间中传播。
电磁波的存在是麦克斯韦电磁场理论的一个重要推论。
麦克斯韦通过数学推导，得出了电磁波在真空中的传播速度等于光速。
这一惊人的发现暗示着光就是一种电磁波。
这一统一的观点极大地拓展了人们对电磁现象和光学现象的理解。
麦克斯韦还引入了“涡旋电场”和“位移电流”的概念，对安培环路定理进行了修正和推广。
在稳恒电流的情况下，安培环路定理是成立的，但在非稳恒电流的情况下，就需要考虑位移电流的影响。
麦克斯韦方程组是麦克斯韦电磁场理论的核心数学表达。
这组方程由四个方程组成，分别描述了电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第电磁感应定律以及安培麦克斯韦定律。
通过这组方程，我们可以精确地描述电磁场的产生、变化和传播规律。
电场的高斯定律表明，电场的电通量与封闭曲面内的电荷量成正比。
物理学的革命——麦克斯韦电磁场理论的建立
物理学的革命——麦克斯韦电磁场理论的建立科学理论，是人类智慧活动最璀璨的结晶。
一项重大的科学发现，往往不是一个人、一代人所能完成的，需要许多人甚至几代人的共同努力。
电磁理论的构建和统一就是一场伟大的接力跑。
法拉第的力线思想电荷之间、磁极之间及电流元之间的相互作用，跟质点之间的万有引力一样，都不是接触力，而且同样遵守着“力的大小与距离平方成反比的规律”（简称平方反比律），就像四个孪生兄弟一样。
对于万有引力，牛顿认为，物体间的相互吸引力的传递，是不需要通过任何介质、不需要时间。
在电磁学的发展过程中，许多著名的物理学家如富兰克林、库仑、安培也认为电荷间的相互作用是超距的。
法拉第研究了电介质对电力作用的影响，认识到这一影响表明电力不可能是超距作用。
而是通过电介质状态的变化进行作用传递，即使没有电介质，空间也会产生某种变化。
他从广泛的实验研究中提出：电荷和磁体周围并不是空无一物，而是存在着一种由电荷和磁体本身产生的连续的介质，通过这种介质传递着电磁相互作用。
法拉第把这种看不见、摸不着的介质称为场。
迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家法拉第这种深邃的物理思想，未能用数学形式表达，但是他凭借着丰富的想象力，构想出“力线”这种形象化的表示方法。
他认为电荷和磁极周围的空间充满了力线，靠力线（包括电力线和磁力线）将电荷（或磁极）联系在一起。
力线就像是从电荷（或磁极）发出，又落到电荷（或磁极）的一根根橡皮筋一样。
W.汤姆生这样评价道：“在法拉第的许多贡献中，最伟大的一个就是力线概念了，我想借助它就可以把电场和磁场的许多性质以最简单而极富启发性地表示出来”。
等量异种电荷的电场线条形磁铁周围的磁感线法拉第的力线思想实际上就是场的观念，场观念是牛顿时代以来在物理学概念、基础理论方面最重要的变革，它打破了当时传统的超距作用的观念，把近距媒介作用的观念引进了物理学，对于电磁学及整个物理学的发展都产生了深远的影响。
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麦克斯韦建立电磁场理论的基本思考线索是什么？
第一次飞跃（第一阶段）：1855~1856年，他发表了第一篇关于电磁理论的论文：《论法拉第的力线》。
在这篇论文中，采用数学推理和类比方法，用数学语言表述法拉第的力线概念。
他用不可压缩的流体的流线类比电场线，从而得到一个物理现象的几何图象。
并对电磁感应作出理论解释，他的目标是统一已知的电学和磁学定律。
第二次飞跃（第二阶段）：1861~1863年，他发表了《论物理的力线》的论文。
这时他已突破了仅靠几何上类比的方法，转用模型来建立假说。
他创造性地提出了两个重要的假设：位移电流和涡旋电场。
利用他构造的电磁以太模型，不仅说明法拉第磁感应的应力性质，还建立了主要电磁想象之间的联系，预言了电磁波的存在。
第三次飞跃（第三阶段）：1865年，他发表了《电磁场的动力学理论》的论文：全面论述了电磁场理论，提出了电磁场的普遍方程组，共20个方程，包含20个变量，后经赫兹和亥维赛的整理和约简，就成了经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。
在这部著作中，他明确论述了光与电磁现象的同一性，奠定了光的电磁理论基础。