《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）第六章 平面电磁波传播

平面电琳波的传播 真空中 120π=3372 证明 an OH.1 aE, V×E=- Ot A 盈He-+H 1Z。 】引-] 对积分 u-3-u+的z取-3之5，+的 Z E H时 H 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 = =120π = 337 ε μ Z o 上 页 下 页 真空中 证明 t H E    = −    x E t Hz y   = −    1       − + +   + − ( ) ( ) v x H t v x H t t z z       − + +   = − + − ( ) ( ) 1 v x E t v x E t x y y         − +        = − + − ( ) 1 ( ) 1 v x E t v v x E t v y y          − +        = − + − ( ) 1 ( ) 1 v x E t v Z x E t Z y o y o 0 1 1 Ζ = = =        对t 积分 ( ) 1 ( ) 1 ( ) ( ) v x E t v Z x E t v Z x H t v x H t y o y o z − + z + = − − + + − + −   = = − =− − + + z y z y o H E H E Z

第大 平面电嫩波的传滑 意 波阻抗表示介质性能对电场和磁场关系的影响。 波阻抗的正负与电场、磁场及电磁功率流关系： 当E、H与S或E、H与S符合右手螺旋时取正，否则取负 E E 7. E E: E H H H 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 波阻抗表示介质性能对电场和磁场关系的影响。 波阻抗的正负与电场、磁场及电磁功率流关系： 当E+ 、H+与S +或E-、H-与S - 符合右手螺旋时取正，否则取负 注意 + + = z y o H E Z − − = z y o H E Z − − + + = − = y z y z o H E H E Z 上 页 下 页

平面电琳波的传播 ③能量关系 H:= E Z。 入射波能量密度 w"= -EyaH 反射波能量密度 =8E尸+74H2=8(E,P=4H) 入射波和反射波的功率流密度 5=E*×H=EHe= (H:Ye,=ww"e, S=E×H=EHe=- (H.Ye,=-vwe, 乡结论④空间电场能量密度等于磁场能量密度； ② 能量传播的速度等于波速。 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 ③ 能量关系 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) 2 1 ( ) 2 + 1 + + + + w = Ey + HZ = Ey =  HZ    反射波能量密度 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) 2 1 ( ) 2 − 1 − − − − w = Ey + HZ = Ey =  HZ    入射波和反射波的功率流密度 2 ( ) E H H vw y z x z x x   + + + + + + + S E H e e e =  = = = 2 ( ) E H H vw y z x z x x   − − − − − − − S E H e e e =  = = − = − 上 页 下 页 入射波能量密度 结论 ① 空间电场能量密度等于磁场能量密度； ② 能量传播的速度等于波速。 o y z Z E H + + =

平面电效波的传滑 2.理想介质中的正弦平面电磁波 电磁场按正弦规律变化时，场量用相量表示。 波动方程 d Ey dx' =(joye, dH-KH. d 传播常数 k=jous =jB 通解 E,=E*enx+EeB✉ H:=Hea+He(Ee-E-en) 式中 E=E 是待起复常数。 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 2. 理想介质中的正弦平面电磁波 z z y y y k H d x d H j E k E d x d E • • • • • = = = 2 2 2 2 2 2 2 ( )   , ( ) 1 0 j x j x j x j x H z H e H e E e E e     • − − • + • − − • + • = + = − Z j x j x Ey E e E e   • − − • + • = + 通解 上 页 下 页 电磁场按正弦规律变化时，场量用相量表示。 波动方程 式中 + 是待定复常数。− • − • − • + • + = = j j E E e , E E e 传播常数 k = j  = j

平面电淋波的传滑 E,(x,t)=J2E*cos(@t -x+p.)+2E cos(@t+x+) 小=号wsw-a*)-安wm众p 传特点 反射波 cos(ot-Bx+o.)=cos(@(t-X)+o.) 表示以速度v向x方向传播的入射波。 传播方向 上页下页

第 六 章 平面电磁波的传播 上 页 下 页 ( ) 2 cos( ) 2 cos( ) − − + + E y x,t = E t − βx + + E t + βx + H ( ) 2 cos( ) 2 cos( ) 0 0 z − − + + =  − + − t + βx + Z E t βx Z E x,t 传播特点 x cos( ) cos( ( ) ) v     t βx t ① − + = − + + + 表示以速度 v 向 x 方向传播的入射波。 反射波