㈠ 跪求大學物理中趙凱華的《電磁學》pdf
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㈡ 電磁學與電動力學有什麼區別和聯系
區別:
1、深度不同
電磁學主要就是高中物理電學加上微積分,個別地方的微觀機理說的清楚些,電動力學是圍繞著麥克斯韋方程組展開的,主要是有關電磁波的產生,傳導等,返枝指對數學要求較高。
2、難度不同
電磁學是關於電荷分布電場磁場這一類問題的基礎,電動力學是這些方面的升華。
3、內容不同
電磁學僅僅是在經典情況下的電磁現象的研究,而電動力學不但引入了愛因斯坦的狹義相對論,更是從更本質搭搜的力學性和場去推導研究電磁問題,基本上說明了電磁是一種東西在時空下的不同表現。
聯系:
電磁學是基礎,電動力學可漏配以叫高級電磁學。
㈢ 請問 電動力學和電磁學與相對論是什麼關系
電磁學的絕大部分是電動力學的物理圖像,有一小部分是凝聚態理論和粒子物理的物理圖像。盡管給出了場的強度公式,電磁學本質還是研究電荷之間相互作用規律的學科。
電動力學是將電磁場作為經典力學的一個特例做的場論化。將電磁學1高斯定律、2法拉第電磁感應定律、3磁場掘衫的Biot-Savart定律和4安培環路定律結合起來(Heavyside第一次這么做),能得到一個不含位移電流的Maxwell方程組,這個方程組的1、4項給不出電荷守恆定律(實驗所證實的),為了滿足電荷守恆,有必要對4方程增加位移電流項,構成現在熟知的麥克斯韋方程組。Maxwell方程組給出了無荷和流的電場和磁場是波動的,是具有恆定速度的波動解。尋找這個恆定速度的絕對參考系的想法最終被邁克耳孫-莫雷實驗所取消。場的變化總是伴隨著帶電粒子運動的,由於麥克斯韋方程組,磨圓電荷之間的相互作用的傳遞速度有限,因此認為電荷實際上是和該處的場相互作用,兩個電荷的相互作用可以理解為電荷改變場,改變的場再影響另一個電荷。因此帶電粒子拉格朗日量中除了自由運動部分,還有必要引入一個電荷運動和場的耦合項,對這個耦合項的軌道(時空坐標)變分將給出電荷的運動學(能量守恆定律和今天熟知的洛倫茲力公式)。為了給出和電磁場空間上的守恆定律和時間上的守恆定律,要求耦合必須是包含位置和時間的,我們把耦合函數的時間耦合分量瞎散塌稱作標勢,空間耦合分量稱為矢勢,依賴於電磁場。或者更直接地,它們就是電磁場本身,電動力學的目的就是為了確定它們。根據軌道變分的結果和實驗,我們定義矢勢的散度是磁場感應強度,標勢梯度與矢勢對時間導數的和的負值是電場強度,這樣磁場是無旋的,否則會出來磁荷項,但滿足麥克斯韋方程組的磁荷項必須具有和速度平行的勢,是一種運動學效應。由於相互作用的傳遞速度是有限常數,那麼在荷和流某點的貢獻並不能瞬時達到,反過來,某點的場是由傳遞時間之前的荷和流所激發,即所謂的推遲勢。1個運動電荷推遲勢,又被稱為李納-維謝爾勢,它本質上是一種場的多普勒效應。其結果是以電荷為參考系的,對於外界的勢函數,至於外界的感受到的勢場是否和以電荷為參考系的感受一致,經典場論沒有給出一個合適的變換。1904年,洛倫茲證明四個獨立的勢函數在某種變換下,具有保持波動方程不變的性質,這個變換被稱作洛倫茲變換。1905年,愛因斯坦將這個變換運用於力學,利用兩個基本假設推導出了狹義相對論。證明滿足光速不變的域是四維偽歐式空間的(後稱Minkovski空間),這個數學結構稱為Lorentz代數。
麥克斯韋方程滿足Lorentz不變性是從電荷守恆定律開始的。電荷守恆定律是在描述一個矢量場(四維電流密度)的四維散度為零,這是四維守恆量的基本特徵。由於這個四維矢量和時空的負一次乘積(導數)具有相對論不變性,因此四維電流密度本身就是一個Lorentz矢量。因此反過來看它為什麼滿足Lorentz變換:1、麥克斯韋方程組是齊次的;2、不存在磁荷和磁流,因此關於磁的方程沒有多餘約束;3、導入位移電流後的方程可以化作一個Lorentz變換下不變的結果。
之前上電動力學課的時候有過類似的思考,純屬於自己見解,如果你有什麼不同的看法,希望共同討論。參考書目:朗道《場論(第二版)》、Jakson《An introction to Electrodynamics》
㈣ 請教電磁學和電動力學有什麼區別啊
電磁學是研究電、磁和電磁的相互作用現象,及其規律和應用的物理學分支學科。根據近代物理學的觀點,磁的現象是由運動電荷所產生的,因而在電學的范圍內必然不同程度地包含磁學的內容。所以,電磁學和電學的內容很難截然劃分,而「電學」有時也就作為「電磁學」的簡稱。
早期,由於磁現象曾被認為是與電現象獨立無關的,同時也由於磁學本身的發展和應用,如近代磁性材料和磁學技術的發展,新的磁效應和磁現象的發現和應用等等,使得磁學的內容不斷擴大,所以磁學在實際上也就作為一門和電學相平行的學科來研究了。
電磁學從原來互相獨立的兩門科學(電學、磁學)發展成為物理學中一個完整的分支學科,主要是基於兩個重要的實驗發現,即電流的磁效應和變化的磁場的電效應。這兩個實驗現象,加上麥克斯韋關於變化電場產生磁場的假設,奠定了電磁學的整個理論體系,發展並中了對現代文明起重大影響的電工和電子技術。
麥克斯韋電磁理論的重大意義,不僅在於這個理論支配著一切宏觀電磁現象(包括靜電、穩恆磁場、電磁感應、電路、電磁波等等),而且在於它將光學現象統一在這個理論框架之內,深刻地影響著人們認識物質世界的思想。
電子的發現,使電磁學和原子與物質結構的理論結合了起來,洛倫茲的電子論把物質的宏觀電磁性質歸結為原子中電子的效應,統一地解釋了電、磁、光現象。
和電磁學密切相關的是經典電動力學,兩者在內容上並沒有原則的區別。一般說來,電磁學偏重於電磁現象的實驗研究,從廣泛的電磁現象研究中歸納出電磁學的基本規律;經典電動力學則偏重於理論方面,它以麥克斯韋方程組和洛倫茲力為基礎,研究電磁場分布,電磁波的激發、輻射和傳播,以及帶電粒子與電磁場的相互作用等電磁問題,也可以說,廣義的電磁學包含了經典電動力學。
電動力學是研究電磁現象的經典的動力學理論,它主要研究電磁場的基本屬性、運動規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的認識,也是由特殊到一般、由現象到本質逐步深入的。人們對電磁現象的認識范圍,是從靜電、靜磁和似穩電流等特殊方面逐步擴大,直到一般的運動變化的過程。
在電磁學發展的早期,人們認識到帶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,並未普遍地被人們接受為一種客觀的存在。現在人們已經認識清楚,電磁場是物質存在的一種形態,它可以和一切帶電物質相互作用,產生出各種電磁現象。電磁場本身的運動服從波動的規律。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,並在此基礎上闡明電磁現象的本質和它的一般規律,以及運用這些規律定量地處理各種電磁問題、研究各種電磁過冊雹程。
電動力學中解釋電磁現象的基本規律的理論,是19世紀偉大的物理學家麥克斯韋建立的方程組。麥克斯韋方程組是在庫侖定律(適用於靜電)、畢奧-薩伐爾定律和法拉第電磁感應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,並根據電荷守恆定律引入位移電流,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,它在電動力學中佔有重要的地位。
另一個基本的規律就是電荷守恆定律,它的內容是:一個封閉系統的總電荷不隨時間改變。近代的實驗表明,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恆的,就是在基本粒子轉化的過程中,電荷也是守恆的。
麥克斯韋方程組給出了電磁場運動變化的規律,包括電荷電流對電磁場的作用。對於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絕姿山方程聯立起來,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生三種過程:極化、磁化和傳導。這些過程都會使媒質中出現宏觀電流。極化和磁化的公式的另一個重要限制是不能應用於鐵電和鐵磁情況。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,也會出現非線性現象。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,常會發生一些復雜的現象,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立起來求解。對上面提到的那些特殊情況,須根據其本構方程作特殊研究,其中有的方面甚至發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新類型的電荷電流,媒質的電磁性質也會不同。此外,由於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,這種情況在等離子體中常常見到。
電動力學中求解的問題相當廣泛,如求解靜電場和靜磁場的分布,媒質在靜電場或靜磁場中所受的力,電磁波的輻射和傳播,帶電粒子在電磁場中的運動,電磁波和媒質的相互作用甚至媒質的運動等。另外,狹義相對論的提出與電動力學的研究有密切的關系,其內容中還包括電磁場在不同參照系中的變換關系,所以也常常放在電動力學中討論。
㈤ 求大學物理學(第3版)張三慧 (電磁學;光學、近代物理)的pdf
《張三慧《大學物理學》考點精講 講義.pdf》網路網盤資源免費下載
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㈥ 電磁學與電動力學有什麼區別和聯系
「電磁學」是普通物理(又稱大學物理中握)中的內容,它僅僅是對「靜電場」,「穩恆磁場」和「電磁感應」的內容作概論性質的講解,它的工具是「高等數學」,尤其是多元函數的微積分這一塊知識用的很多;而「電動力學」是綜合性院校物理系所要學的理論物理學課程之一,與「理論力學」「熱力學與統計物理」,「量子力學」共稱為「四大力學」,這門課不僅對一些電磁學公式,定理的證明給的較完善外,而且所增加的「相對論電賣判慶磁學」這一部分是與近沖哪代物理接軌的地方。因此它們二者還是有區別的。