第七章1时变电磁场主要内容位移电流,麦克斯韦方程,边界条件,位函数,能流密度矢量,正弦电磁场,复能流密度矢量位移电流7. 时变电磁场惟一性定理麦克斯韦方程8.正弦电磁场时变电磁场边界条件9.麦克斯韦方程的复矢量形式标量位与失量位位函数方程求解.位函数的复失量形式10.?能量密度与能流密度矢量11.复能流密度失量6
第七章 时变电磁场 主 要 内 容 位移电流,麦克斯韦方程,边界条件,位函数, 能流密度矢量,正弦电磁场,复能流密度矢量。 1. 位移电流 2. 麦克斯韦方程 3. 时变电磁场边界条件 4. 标量位与矢量位 5. 位函数方程求解 6. 能量密度与能流密度矢量 7. 时变电磁场惟一性定理 8. 正弦电磁场 9. 麦克斯韦方程的 复矢量形式 10. 位函数的复矢量形式 11. 复能流密度矢量
1. 位移电流位移电流不是电荷的运动,而是一种人为定义的概念。电荷守恒原理:apaqf J .ds -V.J :JSatataq由此导出电流连续性对于静态场,因btat原理:dS=0V-J=0
1. 位移电流 位移电流不是电荷的运动,而是一种人为定义 的概念。 d = 0 S J S J = 0 对于静态场,因 ,由此导出电流连续性 原理: = 0 = t t q t q S = − J dS t = − J 电荷守恒原理:
q±0 ;不可能根据电对于时变电磁场,因atat荷守恒原理推出电流连续性原理电流连续是客观存111位移电流在的物理现象,例如真空电容器中的电流frd得-_ q将 d, D·d代入JsatSaDaDdS =0=0atataD上式中具有电流密度量纲。at
上式中 具有电流密度量纲。 t D 将 d 代入 ,得 S = q D S t q S = − J dS 对于时变电磁场,因 ,不可能根据电 荷守恒原理推出电流连续性原理。 0 ; 0 t t q 位移电流 d 0 = + S S t D J 电流连续是客观存 在的物理现象,例如真 空电容器中的电流。 = 0 + t D J
aD麦克斯韦将称为位移电流密度,以J表示ataD即at求得(J +J.)·dS= 0V.(J+J)=0上式称为全电流连续性原理。它包括了传导电流运流电流及位移电流位移电流密度是电通密度的时间变化率,或者说是电场的时间变化率
麦克斯韦将 称为位移电流密度,以 Jd 表示。 t D t = D J 即 d ( ) d 0 + d = S J J S (J + Jd ) = 0 求得 上式称为全电流连续性原理。它包括了传导电流, 运流电流及位移电流。 位移电流密度是电通密度的时间变化率,或者 说是电场的时间变化率
aD对于静电场,由于=0,自然不存在位移电流at对于时变电场,电场变化愈快,产生的位移电流密度也愈大。已知传导电流密度J=αE,因此在电导率较低的介质中Jμ>>J。在良导体中Jμ<<J麦克斯韦认为位移电流也可产生磁场,因此前述安培环路定律变为f, H dl = J,(J +J.)ds
对于静电场,由于 = 0 ,自然不存在位移电流。 t D 对于时变电场,电场变化愈快,产生的位移电流 密度也愈大。 在良导体中 Jd Jc 已知传导电流密度 Jc = E ,因此 在电导率较低的介质中 Jd Jc 麦克斯韦认为位移电流也可产生磁场,因此前述 安培环路定律变为 H dl = (J + Jd )dS l S