
electrodynamic
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
mechanics
【化】 mechanics
【医】 mechanics
电力学(Electrodynamics)是研究电荷、电场、磁场及其相互作用规律的学科,属于电磁学的重要分支。它从宏观和微观角度探讨电磁现象,核心理论包括库仑定律、安培环路定理、法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦方程组构成的经典电磁理论体系。
核心理论框架
麦克斯韦方程组是电力学的数学基础,包含四个偏微分方程:
$$ begin{aligned}
abla cdot mathbf{E} &= frac{rho}{epsilon_0}
abla cdot mathbf{B} &= 0
abla times mathbf{E} &= -frac{partial mathbf{B}}{partial t}
abla times mathbf{B} &= mu_0mathbf{J} + mu_0epsilon_0frac{partial mathbf{E}}{partial t}
end{aligned}
$$
该方程组揭示了时变电场与磁场的耦合关系,预测了电磁波的存在(来源:《中国大百科全书》物理学卷)。
应用领域
学科发展
20世纪量子电动力学的建立完善了微观电磁相互作用理论,Schwinger-Tomonaga-Feynman提出的重整化方法解决了发散困难(参考:Physical Review期刊1950年刊)。当前该学科在新能源开发、太赫兹技术等领域持续突破(来源:Nature Energy 2023年度报告)。
电力学是研究电能生产、传输、分配、转换及应用的综合性学科,其核心内容可概括为以下三方面:
电力学以工程数学、电路学、电子学和电磁学为理论基础,重点关注大电流(强电)和高功率电路的特性。其核心公式包括功率计算: $$ P = frac{W}{t} $$ 其中$P$为功率(瓦特),$W$为能量(焦耳),$t$为时间(秒)。电能常用瓦时(Wh)表示,1瓦时=3600焦耳。
• 电能可高效转换为热能、光能、机械能
• 支持远距离传输,但存在输电损耗与电压等级平衡问题
• 现代电力系统需兼顾发电、供电、用电的实时平衡
注:不同文献对"电力学"的界定存在差异,部分资料将其与"电气工程"或"电力电子技术"概念交叉使用,建议结合具体语境理解。
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