麦克斯韦方程，射频意义就这么简单
麦克斯韦方程是电磁学的核心，我们也曾不厌其烦的反复陈述麦克斯韦方程，也曾转载过很多长篇大幅的文章，不可否认，这些文章对于非射频专业的人来说，确实能够认识到麦克斯韦方程组的重要性，但是对于我们射频人来说，那样又过于数学化，本来简简单单的四个方程，结果被一大堆公式吓破了胆，忘记了其最本质的意义。
相关文章，在仿真秀官网搜索：
最美的公式：你也能懂的麦克斯韦方程组（积分篇）
最美的公式：你也能懂的麦克斯韦方程组（微分篇）
见证奇迹的时刻：如何从麦克斯韦方程组推出电磁波？
当然我们也竭尽全力的去简化麦克斯韦方程的理解，从电磁波的角度去分析麦克斯韦方程的重要性。
我们今天就只从电磁领域去探讨一下麦克斯韦方程组的意义。下图列出了麦克斯韦方程组的两种最为经典的形式——积分和微分形式。
我觉得高等数学对我最重要的影响就是微积分，微积分思想可以说对我影响至深，在遇到复杂问题时，我们可以通过把复杂问题分割成一个小小的简单问题进行求解（微分）然后通过一个个小问题的解获得复杂问题的解（积分）。所以上述两种麦克斯韦方程组的形式，都是电磁场的重要形式，通过解麦克斯韦方程组都可以得到电磁场的解。
麦克斯韦方程描述了电场和磁场之间以及他们和电荷和电流之间的相互联系的普遍规律。
积分形式第一个式子表明在电磁场中任何闭合路径的磁场能量等于穿过该路径的全电流，全电流包括传导电流i和位移电流，公式一两侧的符号相同表明电流方向和积分方向成右手螺旋关系。那么微分形式中公式一说明在电磁场中的某一任一点，最大单位面的磁场能量等于穿过该单位面的全电流。最大单位面的磁势能就是该单位面磁场的旋度，也就是：
这个旋度的方向也符合右手螺旋定律。那么麦克斯韦方程公式一的积分形式和微分形式是相同的，只不过微分形式表明了点的关系，而且指明了点的电磁场方向。
公式二的积分形式表明沿任意闭合路径的电动势等于穿过该路径的为一磁流，位移磁流就是穿过该闭合路径磁通量的变化率。我们知道积分方向就是电磁感应中感应电动势的方向，与磁通量方向成右手螺旋方向，所以公式二右边用-号表示。微分形式中表明在电磁场中的某一任一点，最大单位面积的电动势等于穿过该单位面的位移磁流。公式二微积分形式表述的意义相同。
公式三的积分形式说明在电磁场中任意封闭面所穿过的电位移线数等于该面所包围的自由电荷总数；微分形式表明在电磁场中从单位体积所传出去的电位移线数等于该单位体积内所包围的自由电荷。由此可见，公式三的微分形式和积分形式也是相同的，只是，微分表示了点，而积分代表了面。
公式四的积分形式表明在电磁场中，从任意封闭面内传出去的磁通线数等于0，微分形式表明从某一点单位体积内穿出去的磁通线数等于0。
麦克斯韦方程组的两种形式都表述了电磁场中电场和磁场的关系。其中公式一表明电生磁，公式二表明磁生电，公式三表示电位移线出发和终止于自由电荷，而公式四表明磁通量是闭合曲线，不存在磁荷。
注释：文章参考于《天线理论基础》
END
相关阅读
相关文章，在仿真秀官网搜索：
研究生读计算电磁学是一种怎样的体验？
计算电磁学 到底有多难？
我们都应该懂麦克斯韦方程
一文读懂“麦克斯韦方程组”的物理意义
最美的公式：你也能懂的麦克斯韦方程组（积分篇）
最美的公式：你也能懂的麦克斯韦方程组（微分篇）
见证奇迹的时刻：如何从麦克斯韦方程组推出电磁波？
到底什么是电磁波？
文章归类
《射频工程师必知必会》系列
《射频，我们这么学》系列
目录 （更新至2020-8-1，含转载文章）
