麦克思维方式导出
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发布时间：2022-08-14 03:17
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时间：2024-10-20 04:41
Journal of Higher Correspondence Ecation（Natural Sciences）
V01．15 No．6 December 2002
文章编号：1006—7353｛2002｝06—0023（05）一04
导出麦克斯韦方程组的一种新方法＋
黄文涛 吴含荣
（华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079）
摘要：科学理论的表述方法应随时代的发展而有所不同，为此，本文利用少量的相 对论知识，依靠作用于电磁场中运动带电粒子的洛仑兹力表达式，以不同于传统的方 法，从两个麦克斯韦散度方程出发，将完整的麦克期韦方程组导出。 关键词：麦克斯韦方程组；洛伦兹变换；洛伦兹力；课程整合 中图分类号：0
441
文献标识码：A
不久前在第八届全国高等物理学术交流 与研讨会上，冯端院士作了一个报告…。他
以牛顿力学的发展为例，指出科学理论的表 达是随时代的发展而变化的。笔者深受报告
的好处将在附录中讨论），这两个散度方程
是： v・E＝4邓 v・B＝0 （1） （2）
的启发，在对自己学习和研究的电磁领域作 了一番思考后，发现目前国内的电磁学或电 动力学教材［2］，［3】对麦克斯韦方程组的引入 都采用完全相同的或类似过程。笔者认为，
在相对论日益广泛应用的今天，有必要不采
方程（1）是高斯定理的微分形式，将电场
E与电荷源P联系起来了，其中P是电荷密
度；方程（2）表示磁场是元源场，因为迄今没
有发现“磁荷”的存在，然后在解释电流产生 磁场（奥斯特实验）的基础上给出磁场的旋度
方程：
用传统的方法，而做一些新的尝试。事实上， 国内外有不少人在这方面做了许多尝试性的 工作。［4］，［5］，［6］本文探讨假定在向低年级学 生传授电磁学的时候，有必要打破相对论只 在高年级讲授的传统，引入必要的、适当的相
对论知识，在两个散度公式的基础上导出完 整的麦克斯韦方程组。 1传统的作法 以真空中的麦克斯韦方程组作为研究电 磁场提供理论框架，先给出麦克斯韦之前的 对电荷和电流的基本观测结果，然后将这些
v×B：与
而电场是无旋的
v×E＝0
（3）
（4）
方程（3）中的C是真空中的光速，方程
（3）、（4）仅适用于静态的情况，任意时刻电流 密度P和电流强度J不随时间改变，即E和 B也不随时间改变。考虑时间的影响，方程 （3）、（4）可分别改写成
观测结果统一成电场和磁场随时问演化
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