2、能量密度与能流密度理想介质中均匀平面波的电场储能与磁场储能相等能量密度：W=W.+Wn=nHuH(r,t)其中,W0E(r,t)1WW二mmeWw=2EHW=2w。= 2wm =8 E(r,t) =μH(r,t)H-e.xE能流密度：S = E(r,t)xH(r,t)-(E·E)-E-(e,·E)S=eS=e, E(r, =e,n(,0 S=,E=nHve=S/w两者关系：理想介质中均匀平面波的能速与相速相等17e
26 2、能量密度与能流密度 2 e 1 ( , ) 2 w E r t = E H = 其中, w w w = +e m 理想介质中均匀平面波的 电场储能与磁场储能相等 S E r t H r t = ( , ) ( , ) 2 m 1 ( , ) 2 w H r t = w w e m = 能量密度: 2 2 e m w w w E r t H r t = = = = 2 2 ( , ) ( , ) 能流密度: 1 n e H E = 1 2 2 ( , ) ( , ) n n S e E r t e H r t = = 1 1 ( ) ( ) n n S e E E E e E = − 2 2 av m m 1 1 2 2 w E H = = 2 2 av m m 1 1 2 2 n n S e E e H = = 两者关系: / e v S w = 1 e p n v v e = = 理想介质中均匀平面波的 能速与相速相等
理想媒质中均匀平面波小结电磁场复矢量解为：E(r)= Eme-jk.rH()=Hme-jk.的方向满足右手螺旋法则E、H、k为横电磁波（TEM波）k.E=0,k.H=0,E.H=0沿空间相位带后的方向传播电场与磁场同相，振幅大n倍相关的物理量频率、波长、波数、相速、能速周期、相位常数、27
27 ⚫ 电磁场复矢量解为： ⚫ 的方向满足右手螺旋法则 ⚫ 为横电磁波（TEM波） ⚫ 沿空间相位滞后的方向传播 ⚫ 电场与磁场同相，振幅大 倍 ⚫ 相关的物理量 频率、周期、波长、相位常数、波数、相速、能速 理想媒质中均匀平面波小结 j ( ) e m k r H r H − = j m ( ) e k r E r E − = k E k H E H = = = 0, 0, 0 E H k 、
V?E(r)+k?E() = 0导电媒质理想介质0=0α0k==β-jαk==βE(r)=Eme-jken.rE(r)= Eme-iken.i1re-jBen·r=Eme-αen're28
28 2 2 ( ) ( ) 0 + = E r k E r c 理想介质 导电媒质 = 0 0 k = = c c k j = = − ( ) jk e r n E r E em − = ( ) c n n n jk e r m e r j e r m E r E e E e e − − − = =
导电媒质中的均匀平面波今y=jk =α+jβ，则沿z方向传播的均匀平面波为E(2)=Eme-ik:振幅有衰减，为衰减电磁波le-jpαZ=Eme-zme瞬时电场为E(z,t)=Eme-α"cos(ot-βz)Y称为电磁波的传播常数，单位：1/m-Z是衰减因子，α称为衰减常数，单位：Np/m（奈培/米）ee-jB2是相位因子，β称为相位常数，单位：rad/m（弧度/米）29
29 c j ( ) e m k z E z Ε − = j e e e z z z Ε m m Ε − − − = = 令 c = = + j j k ，则沿z方向传播的均匀平面波为 导电媒质中的均匀平面波 称为电磁波的传播常数，单位：1/m e −z 是衰减因子，称为衰减常数，单位：Np/m（奈培/米） j e − z 是相位因子，称为相位常数，单位：rad/m（弧度/米） ( , ) e cos( ) m z E z t E t z − 瞬时电场为 = − 振幅有衰减，为衰减电磁波
相伴的磁场α=e-j(βz+)H()=-é,×E(=)EmeInenc磁场与电场不同e.xEm相且滞后电场αH(z,t) =cos(ot-βz-Φ)Pne4本征阻抗为复数本征阻抗ne8EHH导电媒质中的电场与磁场理想介质中的电场与磁场
30 j( ) m c c 1 1 ( ) ( ) e ez z H z e E z z Ε − − + = =j c c c e 本征阻抗 = = m c ( , ) e cos( ) e E z z H z t t z − = − − H k E k H E 理想介质中的电场与磁场 导电媒质中的电场与磁场 相伴的磁场 本征阻抗为复数 磁场与电场不同 相，且滞后电场