封面來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。2004年，英國(guó)科學(xué)期刊《物理世界》搞起一個(gè)投票，大家選出自己心目中最偉大的那個(gè)公式，后來(lái)通過(guò)選票排名選出了十大公式，包括歐拉公式、傅里葉變換、質(zhì)能方程、牛頓第二定律等等，排在第一的，是電磁學(xué)理論的精髓：麥克斯韋方程組。在那個(gè)沒(méi)有計(jì)算機(jī)的年代，麥克斯韋使用鋼筆做出了大量的計(jì)算后，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出電磁波的存在。

除了第一個(gè)是麥克斯韋所做修正以外，其余三個(gè)方程都不是麥克斯韋提出的，但是他率先發(fā)現(xiàn)了位移電流后，對(duì)安培環(huán)路定理做了修正，于是結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律，就可以得出一個(gè)重要結(jié)論：變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。若生成的電場(chǎng)和磁場(chǎng)仍然隨時(shí)間發(fā)生變化，那么就會(huì)產(chǎn)生一種叫做“電磁波”的物質(zhì)。

麥克斯韋方程雖然有四個(gè)，但是相互之間并不獨(dú)立。比如對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律兩次做散度運(yùn)算，可以得到磁感應(yīng)強(qiáng)度B的散度為零，而這個(gè)結(jié)論恰好就是磁通連續(xù)性原理。

所以相互獨(dú)立的方程只有三個(gè)，而自變量H-J-D-E-B-ρ，多達(dá)5個(gè)矢量一個(gè)標(biāo)量一共16個(gè)標(biāo)量。而三個(gè)方程（兩個(gè)矢量一個(gè)標(biāo)量）只能得到7個(gè)標(biāo)量方程，因此方程的數(shù)量不夠。

加上三個(gè)本構(gòu)關(guān)系，正好得到9個(gè)標(biāo)量方程，正好符合條件。

洛倫茲力是電磁場(chǎng)比較直觀的體現(xiàn)，通過(guò)觀察帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，能夠判斷出電磁場(chǎng)的一些性質(zhì)。我們?cè)谥袑W(xué)時(shí)做了大量習(xí)題，關(guān)于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，主要利用洛倫茲力和牛頓第二定律。所以大學(xué)里這門(mén)課程偏向于從理論入手研究場(chǎng)的性質(zhì)。而一些歐美教材，仍然喜歡從洛倫茲力著手研究電磁理論。

兩道例題都是麥克斯韋方程的直接應(yīng)用，難度不大。