為什麼感生電場是無源的?

時間 2021-05-05 14:51:08

1樓:WaveView

散度和旋度都是描述乙個向量的源,這就是為啥兩者不能全為零的原因。在自由空間,場的源是感應產生的,通過旋度表示了這個源,散度為零。而源附近,散度和旋度都不為零,兩者都包括了,處理方法不同。

你說的這種情況是無源自由空間的情況。

不知道怎麼在電腦端找到你的這個問題,手機端不方便打公式。你可以看我寫的微波電磁場問題的解那個專欄的第二篇文章找答案

2樓:秋水璀璨星

按照梁燦彬先生的《電磁學》第四版298頁中提到的:

靜電場的高斯定理和靜磁場的高斯定理雖然是對靜場總結的,但由於既不存在理論不自洽性,也不與實驗衝突,所以麥氏預設(假定)他們對時變電磁場也成立。

也就是說麥氏方程裡兩個散度方程都是推廣得來的,或者說已經假設了感生電場和感生磁場都是散度為0的。

因此,如果是證明感生電場散度為0的話,應該是不行的。因為這就是基本假設之一,你不能從這個假設得到的結果來推導這個假設,不然就是迴圈論證。(當然電動力學會經常出現讓你從麥氏方程推導庫侖定律啊,畢奧薩伐爾定律啊,高斯定理啥的,這目的更多是數學訓練了)

順帶一提,題主提到電磁學書忽略感生電場散度為0這一點,應該是大部分電磁學書都是按照兩個假設(渦旋電場、位移電流)兩個推廣(兩個通量定理推廣到時變電磁場)來得到麥克斯韋方程組的,所以並不是他們忽略這一點,而是這一點就是包含在假設裡頭了。

(手機碼字,多多包涵)

3樓:唐德銘

看了你的主頁,你數學比我好很多,理解這個問題應該不難,感覺你的困惑來自,沒有把數學滲透到物理學當中,或者說,物理思維還沒有擺脫具象,一定要在空間中放乙個物體。為此,我試著從乙個物理學假設開始,向數學收口,但願對你能有幫助。

1)假如找到了磁單極子,磁場也會有梯度場和旋度場兩種形式,麥氏方程組也就完全對稱了。但反過來設想,假如沒有了電單極子(正、負電荷),電場就只剩下旋度場,但麥氏方程組中相應的部分仍然是對稱的,此時的電場和磁場呈現為一對彼此對時間求導的空間函式,這很像正弦和余弦,只不過,電磁場的空間結構更複雜。我的數學水平只能說這麼多了。

2)物理學是研究物質存在、運動形式的科學,但它所揭示的規律永遠是充斥了物理變數的時空函式及其演化。建議你在學習物理時,先從時空函式入手,物體是離散的時空函式,場、波是連續的時空函式,熱是統計的時空函式,波函式是探測機率的時空函式,之後,再去理解函式中所有變數的測量方法,也就掌握了相應的物理學原理了。

4樓:滄浪之水

(1)任何向量場總可以分解為梯度場(無旋場)+旋度場(無散場)+調和場(無旋無散場)

(2)在感生感應中,電場的散度對電動勢無貢獻。

(3)即使存在其他機制使得散度不為零,也不能將其與電荷密度區分。

(4)綜上所述,方便起見,將電場中有旋無散的部分定義為感生電場,將無旋的部分定義為靜電場。

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