麦克斯韦电磁理论
詹姆斯·麦克斯韦统一了电学和磁学,建立了电磁场理论。麦克斯韦方程组是经典电磁学的基础。
选择演示场景
电场线
⚡ 麦克斯韦方程组
高斯定律(电):
∇·E = ρ/ε₀
电场散度与电荷密度成正比
∇·E = ρ/ε₀
电场散度与电荷密度成正比
高斯定律(磁):
∇·B = 0
磁场无散度,无磁单极子
∇·B = 0
磁场无散度,无磁单极子
法拉第定律:
∇×E = -∂B/∂t
变化的磁场产生电场
∇×E = -∂B/∂t
变化的磁场产生电场
安培-麦克斯韦定律:
∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t
电流和变化的电场产生磁场
∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t
电流和变化的电场产生磁场
⚡ 电场
电荷周围存在的场,对其他电荷产生作用力。
- 正电荷:电场线向外发散
- 负电荷:电场线向内汇聚
- 库仑定律:F = kq₁q₂/r²
- 电场强度:E = F/q
🧲 磁场
运动电荷或电流周围产生的场。
- 磁场线形成闭合回路
- 不存在磁单极子
- 洛伦兹力:F = q(v × B)
- 右手定则确定方向
📡 电磁波
电场和磁场相互激发,在空间传播。
- 光速:c = 1/√(μ₀ε₀)
- 横波:E⊥B⊥传播方向
- 频谱:无线电、光、X射线等
- 能量传输:坡印廷矢量