备注：这个文档前面几次和“如何深入浅出讲解麦克斯韦方程组？”的回答内容基本一致；之所以新开一个文档系列，是觉得从麦克斯韦方程组入手，可以更好的把这门课全部内容串起来；而那个回答可能只局限于麦克斯韦方程本身；这个文档系列会包含更多内容。
前言在回答“如何深入浅出讲解麦克斯韦方程组？”过程中，我想到《电磁场和电磁波》这门课的学习，没准可以换一种思路，从解释麦克斯韦方程组入手，也许更容易掌握。因为麦克斯韦方程组是电磁场的基础和核心，如果能很清楚的搞明白麦克斯韦方程组，后面其他的相关知识和应用，基本就是体力活了。并且直接从麦克斯韦方程组这个核心入手，可以很容易建立起整体的概念，而不是先讲很多储备知识，等讲核心的麦克斯韦方程组的时候，前面的概念可能已经混淆了。
我的思路是这样的：先给出整个方程组的意义和关系，建立一个整体的概念，这一部分基本包括了时变电磁场的理解。然后是各个方程的来历，基本上每一个方程的来历，就对应了一块电场和磁场相关的部分。这样介绍完之后，可以从整体到局部有一个清晰的认识。然后是关于介质的说明，一方面理解本构关系、更清楚的理解具体物理量的意义；另一方面为后面的边界条件的讲解做铺垫。再然后是边界条件，为后面电磁场的应用做铺垫。再然后就是电磁场具体的应用，比如平面波、波导等。最后是查缺补漏的一些知识点的学习。这样起码物理概念是连贯和清晰的。
这是物理部分，偏重于物理概念的理解。然后是数学处理过程。在物理意义清楚的基础上，数学处理针对在每种具体情况下，麦克斯韦方程应该怎么变换以和实际对应；然后对于特定的、变换之后的方程应该怎么处理，这样可以知道数学变换的目的是为了什么；从而让数学过程和物理过程可以对应。
这个文档是物理部分的内容；而数学部分放在我已经写的《微波电磁场问题的解》那一系列文档中（前面的思路不完全一样，可能后面会做一定的调整）。
麦克斯韦方程组的物理意义根据上面的思路，首先直奔主题给出麦克斯韦方程组，从整体上理解下这个方程组的物理意义。
积分形式：
微分形式：
、
本构关系： 、
之所以把积分形式和微分形式都写上，是有些人更习惯看积分形式、而有些人更习惯微分形式；我把两组方程都写上，并且顺序一致，这样说到第几个方程的时候，大家可以自动对应到任意一组的方程上。我更习惯用微分形式，所以微分形式说的多点。
事实上，根据上面方程中物理量的本构关系，最终只有四个物理量 、 、 、 ，前两个物理量分别是电场和磁场，后两个物理量是表示源的电流密度和电荷密度。这儿暂时先忘掉磁导率、介电常数这两个量，从物理原理的理解上，他们不会带来任何不同。
矢量大家应该都清楚，是不仅有大小、又有方向的量；这儿的电场和磁场都是矢量场。
任何一个矢量都不是凭空产生的，都有产生它的源；一个矢量场的源用旋度或者散度表示（对应闭合环路积分、和闭合的面积分）。
有些电磁场的初学者，一开始就被散度和旋度给吓到了；然后纠结在数学的过程和细节中，反而忽略了物理意义的理解。这儿我们先不用管散度和旋度是咋计算的，只记住它的作用，保持物理理解的连续性，(jk是什么意思是什么？JK是“じょしこうこうせい ”（女子高校生）罗马音 jyoshi koukousei 的简写(取其中“J”和“K”)，通常指日本女高中生；JK也是ACGN次文化中的萌属性之一。)后面再找机会细谈他们。
旋度和散度的作用：散度和旋度可以用来描述矢量场的源、并且矢量场的源只有旋度和散度两种来源。所以，给出了一个矢量场的旋度和散度表达式，这个矢量场就唯一确定了。显然，一个场的散度和旋度不能同时为零；为零就变成无源之水了。
好了，现在再来看麦克斯韦方程组；为了避免其它量的干扰，把本构关系带进去，只保留 和 这两个场量，以及 和 这两个表示源的量：
积分形式：
微分形式：
、
第一个公式的意义：磁场的源（旋度对应的源）来自电流密度和电场的变化（位移电流）；
第二个公式的意义：电场的源（旋度对应的源）来自磁场的变化
第三个公式：电场的源（散度对应的源）来自自由电荷
第四个公式：磁场没有和散度对应的源
直观来说，第一个方程描写了电怎么转化为磁、第二个方程描述了磁如何转化为电；第三个方程描述了电场的另一个、和磁无关的源；第四个方程说明磁场不存在这种源。可见，旋度对应的源（或环路积分对应的源）是和另一个场量相联系的，而散度对应的源是和另一个场量无关的；这儿想不明白没关系，先往下继续看。
从这儿的分析可见，可以把麦克斯韦方程组、看做描述电场和磁场来源的关系式。虽然方程中的各数学表达我们还不清楚怎么处理，但没关系，物理上的意义已经有了。基于这样的理解，在不同情况下，可以考虑源的不同、从而理解麦克斯韦方程组的变化。
比如自由空间的场，自由空间显然没有自由电荷和电流，所以 ；则麦克斯韦方程组变为：
积分形式：
微分形式：
而静场不存在变化的电场和磁场，所以：
则麦克斯韦方程组变成：
积分形式：
微分形式：
物理意义理解了，就可以根据源的变化看不同情况下的变形和处理。
既然这四个等式，全部是在描述产生电场和磁场的源；那么怎么就产生电磁波了呢？下面我从源的讨论开始，分析下电磁波是如何产生的，从而加深对方程组的理解。
电场和磁场源的讨论旋度对应的源、总是和另一个场相关；散度对应的场和另一个场无关。
我们看磁场的源，和散度对应的源为零、而和旋度对应的源来自电流和变化的电场；所以从这组公式中可以看出，磁场的源、全部来自电相关的转换。
（积分形式）
（微分形式）
再看电场的源，散度对应的源和自由电荷对应、旋度对应的源来自变化的磁场。
（积分形式）
（积分形式）
（微分形式）
（微分形式）
我们看到电场有不依赖于磁的源（散度的源），而磁场没有不依赖于电的源。所以对电磁场来说，电是更根本的存在。事实上，基于我个人的理解，磁场是电场的某种效应，具体来说是电场传递过程的"褶皱"造成的、实际上对应着一个电场的时延（是不是满满的民科风）；这是个人看法，暂时不再往下讨论。
假设上面方程组中的电流密度 为零，电荷密度 不为零、且为时变的；则这个时变的电荷密度将产生电场：
这个变化的电场将成为磁场的源、产生磁场：
而产生的磁场又再产生电场：
然后变化的电场又再次产生磁场：
磁场又产生电场、电场再次产生磁场。。。。。。一直无穷无尽的转换下去，这就是电磁波。
实际上天线可以认为就是这样工作的；天线最基本的原理，就是把天线看做一个振荡的电偶极矩；外在的能量支持电荷振荡、从而源源不断的产生相互嵌套的电场和磁场往外扩散，这就是电磁波。
可能会有人说了，上面嵌套的电场和磁场，是互相由对方变化的场产生的；那和电荷 对应的场哪里去了？或者说，电场中和磁场无关的源： ，这部分产生的场哪去了？
旋度的场和散度的场我们先不讨论散度和旋度，先看看散度和旋度这两种源、对应的场是什么样子的。
散度这种源对应的场，直观的理解可以认为是下图所示的样子。
散度这种源对应的场，是以源所在位置为中心，方向向外的场，分布在包围源所在的球面上的。所以这种场的积分形式、是包围这个源的闭合面积分，然后把闭合面上的场全部加起来和源对应。
距离源为 的球面面积为 ，随着离源的距离越来越远，球的半径 也越来越大；场也被"稀释"在越来越大的球面上，所以场的大小随球面面积的增大而减小，从球面的公式看，场随距离 的二次方成反比减小。
旋度这种源对应的场，直观理解可以认为是如下的样子：
旋度这种源对应的场，是以源为中心、围绕源"旋转"的场，场分布在围绕源的"圆周"上。所以这种场的积分形式，要把围绕源的闭合曲线上的场叠加，然后和源对应。距离源为 的圆周周长为 ，随着离源距离的拉远，圆周周长随着半径 的增加也越来越大，场被"稀释"在越来越大的圆周
