2024年3月12日发(作者：)

初始电荷密度符号

电荷密度:电荷密度定义为单位体积内的电量，用ρ表示。电荷面密度:电荷面密度定义

为单位面积上的电量，用符号σ表示。电荷线密度:电荷线密度定义为单位长度上的电量。

用符号λ表示。

Q.电荷密度公式：Q=nqSvt。在电磁学里，电荷密度是一种度量，描述电荷分布的密

度。电荷密度又可以分类为线电荷密度、面电荷密度、体电荷密度。假设电荷分布于一条

曲线或一根直棒子，则其线电荷密度是每单位长度的电荷量，单位为库仑/米。

电荷（electriccharge），为物体或构成物体的质点所带的正电或负电，带正电的粒

子叫正电荷（表示符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。也是

某些基本粒子（如电子和质子）的属性，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

在电磁学中，电荷密度是每单位长度、表面积或体积的电荷量。体积电荷密度（由希

腊字母ρ表示）是单位体积的电荷量，在SI系统中以库仑每立方米(C⋅m-3)为单位测量，在

体积中的任何点。表面电荷密度(σ)是单位面积上的电荷量，以库仑每平方米(C⋅m-2)为单

位，在a二维表面上的表面电荷分布。

1831年，这是一个人类历史上都值得永远铭记的时刻，法拉第在这一年发现了电磁感

应理论，这个理论标志着一场重大的工业和技术革命的到来，人类由蒸汽时代正在向电气

化时代迈进，历史似乎早已冥冥之中注定，在这一年，另外一个正式带领大家迈入电气化

时代的人降生了！他的名字叫做麦克斯韦。

在大学期间，麦克斯韦在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后，坚

信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，

决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。

在经过十几年的研究之后，麦克斯韦把电磁场理论由介质推广到空间，更是假设在空

间存在一种动力学以太（科学家认为以太是传播光的媒介，引力甚至电、磁力是在以太中

传播的，由此发展了“光以太”假说），它有一定的密度，具有能量和动量：它的动能体

现磁的性质，势能体现电的性质，它的动量是电磁最基本的量，表示电磁场的运动性质和

传力的特征。在1865年，他提出了一共包含20个变量的20个方程式，即著名的麦克斯

韦方程组。他在1873年尝试用四元数来表达，但未成功！

四元数

1873年麦克斯韦将自己十几年的研究成功集结成册，出版了科学名著《电磁理论》。

系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。他还

预言了电磁波的存在，电磁波的存在也正式敲开了现代无线通信的大门。

电磁波

麦克斯韦建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展

的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。可以说，没有电磁学就没有现代电工学，

也就不可能有现代文明。

然而在当时，麦克斯韦却的学说却并没有得到承认，正如当初大家把亚里士多德的著

作奉为神典永无错漏一般，18、19世纪的科学家也将牛顿奉为神明。