真空中电磁场的麦克斯韦方程组电磁场的麦克斯韦方程组 _生活百科

麦克斯韦方程组，是由英国物理学家麦克斯韦对电磁场进行解析描述的四条方程，由此统一了电学与磁学，并预言了电磁波的存在，堪称完美到如上帝本人亲自书写。此方程组由偏微分和矢量算符写成，想要深刻理解，需要一定的数学和物理功底（至少大学数理系毕业的水平）。下面我们试图从它的数学算式中（这里为了方便理解使用积分形式的方程组）提取一些自然哲学的内容，逐个浅析它们的含义（但还是难免有些高能）。

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麦克斯韦方程组

1.电场高斯定理第一条方程的含义是：闭合曲面上（为方便理解闭合曲面一概将其视为圆球）电场通量与曲面内的电荷量成正比。根据通量的定义，这条方程可以理解为：一个空间内的电荷量越多，其周围的电场强度越大，电场线越密集。
同时我们可以看出，电场是一个有源?。ㄆ浞⒃从谀骋桓龅慊蚩占洌⒔崾诹硗獠煌牡慊蚩占洌?。
2.磁场高斯定理第二条方程的含义是：任意一个闭合曲面上的磁通量总是为零。
这表明磁场是一种无源场，其场线在空间中形成闭合回路（磁铁永远都会有南北极，人类至今没有发现单一的磁北极或磁南极，也就是磁单极子，虽然狄拉克曾经预言它的存在）
3.法拉第定律第三条方程的含义是：感生电场的闭合回路路径积分大小与其对应的磁通量变化率成正比。由于电场的闭合回路积分值等于其接通电路后的电动势大小，所以此式也可理解为：感生电动势大小等于磁通量变化率（高中物理内容）
这条“磁生电”的感应定律，是交流发电的理论基础。
4.安培-麦克斯韦定律第四条方程的含义是：磁场强度的闭合环路路径积分大小正比于电流密度与电场通量变化率。也就是说，位移电流与电场的时变都会产生磁场。

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麦克斯韦推导出的电场、磁场波动方程

由第三、第四个方程我们可以看出，电场和磁场是可以互相生成的，条件都是各自的时变，而且方向都与自身场方向垂直。麦克斯韦正是对这两条方程进一步求其散度，并运用矢量分析的几个基本公式，推导出一条波动方程，从而预言了一种电场与磁场交变传递的波—电磁波，并且预言光就是一种电磁波，后经赫兹实验证实。

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交变的电场与磁场形成电磁波

麦克斯韦的电磁理论，是继牛顿之后物理学界最重要的成果，这种将两个不同的作用力统一在一起的思想，为后来的大统一理论提供了方向。

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麦克斯韦

麦克斯韦方程组是一套极其经典的方程，基本算是电动力学的核心了。一共四个方程。
电通量
磁通量
磁场激发电场
电流电场激发磁场
最通俗的讲就是，电场和磁场就像是一个东西的两个方面。一个变化的电场是很难脱离磁场而单独存在的。
一套方程，把各种电磁学现象囊括其中，高中学的高斯定律，楞次定律，法拉第电磁感应，感应电流，感应电动势等等。一旦你学习了麦克斯韦方程组，一切就通透了?。〕酥夥匠袒垢嫠吣愦懦∈歉鑫拊闯?nbsp;，不存在磁单极子。还有真空中电磁波的传播速度是个常数，根号下1除以真空介电常数乘以真空磁导率。

真空中电磁场的麦克斯韦方程组 电磁场的麦克斯韦方程组

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