第六章时变电磁场 ◇静态场:场大小不随时间发生改变(静电场,恒定磁场) 特性:电场和磁场相互独立,互不影响 ◆时变场:场的大小不随时间发生改变。 特性:电场和磁场相互激励,从而形成不可分隔的统 一的整体,称为电磁场。 本章主要内容: >电磁场的基本方程——麦克斯韦方程组 >电磁场边界条件 电磁场的能流和能流定律 电磁场波动方程
电子科技大学 第六章 时变电磁场 ❖静态场:场大小不随时间发生改变(静电场,恒定磁场) 特性：电场和磁场相互独立，互不影响。 ❖时变场:场的大小不随时间发生改变。 特性：电场和磁场相互激励，从而形成不可分隔的统 一的整体，称为电磁场。 本章主要内容： ➢电磁场的基本方程——麦克斯韦方程组 ➢电磁场边界条件 ➢电磁场的能流和能流定律 ➢电磁场波动方程
电子科枝大学园 第一节法拉第电磁感应定律 电磁感应现象与楞次定律 令实验表明:当穿过导体回路的磁通量发生变化时, 回路中会出现感应电流。—电磁感应现象 令楞次定律:回路总是企图以感应电流产生的穿过回 路自身的磁通,去反抗引起感应电流的磁通量的改变。 二、法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律:当穿过导体回路的磁通量发 生改变时,回路中产生的感应电动势与回路磁通量的 时间变化率成正比关系。数学表示 dt
电子科技大学 第一节 法拉第电磁感应定律 一、电磁感应现象与楞次定律 ❖实验表明：当穿过导体回路的磁通量发生变化时， 回路中会出现感应电流。——电磁感应现象 ❖楞次定律：回路总是企图以感应电流产生的穿过回 路自身的磁通，去反抗引起感应电流的磁通量的改变。 二、法拉第电磁感应定律 ❖法拉第电磁感应定律：当穿过导体回路的磁通量发 生改变时，回路中产生的感应电动势与回路磁通量的 时间变化率成正比关系。数学表示： in d dt = −
电子科枝大学园 说明:“-”号表示回路中产生的感应电动势的作用总是要 驵止回路磁通量的改变。 三、法拉第电磁感应定律微分形式 感应电动势>感应电场。令感应电场为E 8. a}→∮End ESE →∮E,= B●dS dt dB →中Enll ● C (E的出现是磁场变化的结果
电子科技大学 说明：“-”号表示回路中产生的感应电动势的作用总是要 阻止回路磁通量的改变。 三、法拉第电磁感应定律微分形式 感应电动势——>感应电场。令感应电场为 Ein in d dt = − in in c = E dl in c d E dl dt = − in c s d E dl B dS dt = − in c s dB E dl dS dt = − ( 的出现是磁场变化的结果。) Ein
电子科枝大学园 在空间内,可能还存在着静电场或者恒定电场E, 此导体内总电场为E=E+E。 由前面讨论可知:E为保守场,即中El=0则 上式→∮(En+En= dB →EM=c8S r dB →|V×EdS= s dt dB:法拉第电磁感应定律 →V×E dt 微分形式 物理意义:随时间变化的磁场将产生电场
电子科技大学 在空间内，可能还存在着静电场或者恒定电场 ， 此导体内总电场为 。 E c E E E = + in c 由前面讨论可知： E c 为保守场，即 c 0 则 c E dl = in c c s dB E E dl dS dt = − 上式 （ ＋ ） c s dB E dl dS dt = − s s dB E dS dS dt = − dB E dt = − 法拉第电磁感应定律 微分形式 物理意义：随时间变化的磁场将产生电场
电子科枝大学园 第二节位移电流 安培环路定律的局限性 小 B=「JS= 如图:以闭合路径l为边界的 曲面有无限多个,取如图所示的 两个曲面S1,S2 则对面∮d=JS= 矛盾 对S面:应d=JS=0 结论:恒定磁场中推导得到的安培环路定律不适用于时 变场的问题
电子科技大学 第二节 位移电流 一、安培环路定律的局限性 C l 1 S 2 S I c s H dl J dS I = = 如图：以闭合路径 为边界的 曲面有无限多个，取如图所示的 两个曲面S1,S2。 l 矛盾 结论：恒定磁场中推导得到的安培环路定律不适用于时 变场的问题。 1 c S H dl J dS I = = 对S2面： 2 0 c S H dl J dS = = 则对S1面：