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电磁波的传播原理和麦克斯韦方程组的详细说明

消耗积分:2 | 格式:pdf | 大小:0.21 MB | 2020-11-25

张涛

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　　在之前的文章中，我们多次讲到了 Maxwell 方程组，有从纯数学角度的阐述，也有其产生背景的介绍。那么 今天我们再次介绍一下 Maxwell 方程组。

　　麦克斯韦方程组的出现，预言了电磁波的存在，也促使了一批批的科学家去探寻电磁波的奥秘，随着赫兹的电火花，开启了无线的大门。我们今天的无线世界由此诞生。虽然站在今天的角度看来，赫兹的电磁波实验，也仅仅是一个极近距离的收发实验，完全不足为奇，当时在当时的环境下，轰动了学术界。人们不得不停下来认真思考：电磁波到底是怎么传播的？

　　1， 这两个方程左侧为磁场 H 或者电场 E，右边为电流 J 或者磁通量 B，这中间的等号深刻解释了电和磁是相互转化，相互依赖，相互对立的存在于电磁波中。正是因为电不断的转化为磁，磁不断地转化为电，才产生了能量的交换和储存。

　　这恰恰对应了奥斯特和法拉第的实验发现，我们知道，奥斯特的小磁针偏转实验揭示了电流周围存在着磁场，即电产生磁。而法拉第在经历了无数次的失败之后，意外拔出了磁铁，发现了电流计指针的晃动，证实了运动的磁场产生电场。电流又何尝不是运动的电荷呢？所以可以归纳为：电流长生磁，动磁产生电场。

　　这就为电磁波的出现提供了可能。但是电磁转化一定产生电磁波吗？答案是 No。一个简单的电磁振荡回路就没有电磁波的产生。

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