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《電動力學是研究電磁現(xiàn)象的經(jīng)典的動力學理論》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電動力學是研究電磁現(xiàn)象的經(jīng)典的動力學理論，它主要研究電磁場的基本屬性、運動規(guī)律以及電磁場和帶電物質的相互作用。同所有的認識過程一樣，人類對電磁運動形態(tài)的認識，也是由特殊到一般、由現(xiàn)象到本質逐步深入的。人們對電磁現(xiàn)象的認識范圍，是從靜電、靜磁和似穩(wěn)電流等特殊方面逐步擴大，直到一般的運動變化的過程。糾錯?編輯摘要目錄·1研究歷史·2內容·3電磁關系·4與其他學科關系·1研究歷史·2內容·3電磁關系·4與其他學科關系·電動力學-研究歷史電動力學是研究電磁現(xiàn)象的動力學理論在電磁學發(fā)展的早期，人們認識到帶
2、電體之間以及磁極之間存在作用力，而作為描述這種作用力的一種手段而引入的場的概念，并未普遍地被人們接受為一種客觀的存在。人們已經(jīng)認識清楚，電磁場是物質存在的一種形態(tài)，它可以和一切帶電物質相互作用，產生出各種電磁現(xiàn)象。電磁場本身的運動服從波動的規(guī)律。這種以波動形式運動變化的電磁場稱為電磁波。電動力學的任務就是闡述電磁場及與物質相互作用的各個特殊范圍內的實驗定律，并在此基礎上闡明電磁現(xiàn)象的本質和它的一般規(guī)律，以及運用這些規(guī)律定量地處理各種電磁問題、研究各種電磁過程。電動力學中解釋電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律的理
3、論，是19世紀偉大的物理學家麥克斯韋建立的方程組。電動力學-內容麥克斯韋方程組是在庫侖定律(適用于靜電)、高斯定理、畢奧-薩伐爾定律和法拉第電磁感應定律以及安培環(huán)路定理（修正后的，即全電流定律）等實驗定律的基礎上建立起來的。通過提取上述實驗定律中帶普遍性的因素，并根據(jù)電荷守恒定律引入位移電流，就可以導出麥克斯韋方程組。在物理上，麥克斯韋方程組其實就是電磁場的運動方程，它在電動力學中占有重要的地位。電磁試驗另一個基本的規(guī)律就是電荷守恒定律，它的內容是：一個封閉系統(tǒng)的總電荷不隨時間改變。近代的實驗表
4、明，不僅在一般的物理過程、化學反應過程和原子核反應過程中電荷是守恒的，就是在基本粒子轉化的過程中，電荷也是守恒的。麥克斯韋方程組給出了電磁場運動變化的規(guī)律，包括電荷電流對電磁場的作用。對于電磁場對電荷電流的作用，則是由洛倫茲工是給出的。將麥克斯韋方程組、洛倫茲里公式和帶電體的力學運動方程聯(lián)立起來，就可以完全確定電磁場和帶電體的運動變化。因此，麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式構成了描述電磁場運動和電磁作用普遍規(guī)律的完整體系。在電磁場的作用下，靜止的媒質中一般可能發(fā)生三種過程：極化、磁化和傳導。這些過程
5、都會使媒質中出現(xiàn)宏觀電流。極化和磁化的公式的另一個重要限制是不能應用于鐵電和鐵磁情況。鐵磁質是常用的磁性媒質之一。另外，在強場情況，即使普通的媒質，也會出現(xiàn)非線性現(xiàn)象。當電場超過一定限值時，電介質甚至會被擊穿。電磁波在各向異性介質中傳播時，常會發(fā)生一些復雜的現(xiàn)象，如雙折射等。在電動力學中，處理有媒質的電磁問題時，需要將麥克斯韋方程組和媒質的本構方程聯(lián)立起來求解。對上面提到的那些特殊情況，須根據(jù)其本構方程作特殊研究，其中有的方面甚至發(fā)展成為電動力學的專門分支。在媒質運動的情況，不僅媒質中還會出現(xiàn)新
6、類型的電荷電流，媒質的電磁性質也會不同。此外，由于電磁場還對媒質產生有質動力，媒質的力學運動將和其中的電荷電流以及電磁場的運動變化互相影響，有時可以形成十分復雜的狀態(tài)，這種情況在等離子體中常常見到。電動力學-電磁關系自吉爾伯特開始以來的二百多年，電和磁一直是毫無關系的兩門學科，圍繞電與磁尋找自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，成為一種潮流。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，繼泰勒斯2400年之后，建立了電與磁的聯(lián)系。相關書籍“頓牟綴芥，磁石引針”說明電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似性；電力與磁力都遵守平方反比定律，說明
7、它們有類似的規(guī)律。17世紀初，吉爾伯特斷言，他們之間沒有因果關系；庫侖也持相同觀點。但：1731年一名英國商人的一箱新刀在閃電過后帶上了磁性；1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)縫紉針經(jīng)過萊頓瓶放電后磁化了。1774年，德國一家研究機構懸獎征解，題目是：“電力和磁力是否存在實際和物理的相似性？”?????????奧斯特是丹麥人，發(fā)現(xiàn)電流磁效應的第一人。1799年的博士論文《論外部自然的基本的形而上學范疇》中，闡述了康德哲學思想對科學的指導作用，并深受康德關于“基本力”可以轉化為其它各種形式的力的觀點影響，1
8、803年，旅游德國時，結識了堅信化學現(xiàn)象、電流和磁之間有相互聯(lián)系的德國青年化學家里特，還參加過里特為尋找這種聯(lián)系而進行的一些實驗。這些都為奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應打下了基礎。（1）1803年他曾說:“人們的物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及人們所知道的任何其他現(xiàn)象的零散的羅列，人們將把整個宇宙容納在一個體系中?！彼J為“自然力之統(tǒng)一”。（2）1812年發(fā)表《關于化學力和電力的同一性研究》，表明他已經(jīng)將自然力的統(tǒng)一思想運用到物理學和化學的研究中去了。他從電流流經(jīng)直徑較小的導線時導線會生熱
