张朝阳先回顾了最近这几期关于电磁学的内容,麦克斯韦方程组在电磁场不随时间变化的情况下,可以忽略方程组中关于时间的偏导项,得到简易的静电磁场方程组,该方程组的解就是库仑定律和毕奥萨伐尔定律,由此可以求出给定恒定电荷密度与电流密度情况下的电磁场。但在对称性较高的情况下,还可以通过静态微分方程组的积分形式来高效求得电磁场。利用散度定理,可以从静电磁场方程组得到高斯定理,而利用斯托克斯公式,能得到安培环路定理。
给放在磁场中的线圈加电动势产生电流后,线圈会转起来,反之,使放在磁场中的线圈转起来后则会产生电动势。导线在磁场中运动时,其中的电荷也在磁场中运动,会受到洛伦兹力的作用,沿着导线方向的洛伦兹力会驱使电荷沿导线运动,即会产生电流,这说明了切割磁感线会产生电动势,通过具体计算可以求得闭环线圈的动生电动势等于磁通量随时间的变化率。实际上,若保持线圈不变而改变磁场的大小,也会有感生电动势,并且也等于磁通量随时间的变化率。感应电动势与磁通量的关系这就是大名鼎鼎的法拉第电磁感应定律,利用它让机械能转化成电能,使得人们可以制造出发电机。