这里:'称为导电媒质的等效介电常数。显然,导电媒质中的波传播常数尾与理想介质中 的波传播常数是具有相似的形式,两者波动方程的复数表达式也具有相似的形式,只是介电常数 £以等效介电常数ε'代替。这样,如若将理想介质中正弦均匀平面电磁波的各公式中的ε用e '代换,则得出导电媒质中正弦均匀平面电磁波的各相应表达式。 在导电媒质中波传播常数k是一复数 式中a和B均为常数。将(6一42)式代人(6一30)式和(6一31)式,得电场和磁场的瞬时 形式解为 导电媒质中正弦均匀平面电磁波的特点: (1)电场和磁场的振幅沿波传播方向(+x)按指数规律衰减,这是与理想介质根本不同的: 同时,相位依次落后,因此,导电媒质中是一个随着波沿传播方向(+x)推进而不断衰减的平面电 磁波,如图6一4所示 在导电媒质中电磁波衰减的快慢取决于ā的大小,因此称ā为衰减常数,波在传播过程中相位 改变的快慢则由相位常数B决定。 (2)容易得到:
这里 ε'称为导电媒质的等效介电常数。显然,导电媒质中的波传播常数尾与理想介质中 的波传播常数是具有相似的形式,两者波动方程的复数表达式也具有相似的形式,只是介电常数 ε 以等效介电常数 ε'代替。这样,如若将理想介质中正弦均匀平面电磁波的各公式中的 ε 用 ε '代换,则得出导电媒质中正弦均匀平面电磁波的各相应表达式。 在导电媒质中波传播常数 k 是一复数 式中 α 和 β 均为常数。将(6—42)式代人(6—30)式和(6—31)式,得电场和磁场的瞬时 形式解为 导电媒质中正弦均匀平面电磁波的特点: (1)电场和磁场的振幅沿波传播方向(+x)按指数规律衰减,这是与理想介质根本不同的; 同时,相位依次落后,因此,导电媒质中是一个随着波沿传播方向(+x)推进而不断衰减的平面电 磁波,如图 6—4 所示。 在导电媒质中电磁波衰减的快慢取决于 α 的大小,因此称 α 为衰减常数,波在传播过程中相位 改变的快慢则由相位常数 β 决定。 (2)容易得到:
因此,导电媒质中波的相速为 这表明,在导电媒质中波的相速小于在理想介质中波的相速:另外,相速不仅与媒质的参数μ、 €和Y有关,而且还与频率f有关,即在同一媒质中,不同频率的波的传播速度及波长是不同的, 它们是频率的函数,这种现象称为色散,相应的媒质称为色散媒质。因此,导电媒质是色散媒质, 理想介质是非色散媒质。色散会引起信号传递的失真,所以在实际中对色散现象应给予足够的认 识。 (3)导电媒质的波阻抗为 可见波阻抗是一复数。它表明电场、磁场在空间同一位置存在着相位差。在时间上磁场H 比电场正落后的相位为中。即在(6一43)式和(6一44)式中,有ΦE一ΦH=Φ。 (4)坡印亭矢量的平均值为 此式表明,由于α≠0,波在前进过程中还伴随者能量的不断损耗,这表现为场量振幅的 减小,损耗的原因是由于传导电流所消耗的焦耳热。 2良导体中的波 良导体是指 的导电媒质。在良导体中,有 以及相速和波长分别为
因此,导电媒质中波的相速为 这表明,在导电媒质中波的相速小于在理想介质中波的相速;另外,相速不仅与媒质的参数 μ、 ε 和 γ 有关,而且还与频率 f 有关,即在同一媒质中,不同频率的波的传播速度及波长是不同的, 它们是频率的函数,这种现象称为色散,相应的媒质称为色散媒质。因此,导电媒质是色散媒质, 理想介质是非色散媒质。色散会引起信号传递的失真,所以在实际中对色散现象应给予足够的认 识。 (3)导电媒质的波阻抗为 可见波阻抗是一复数。它表明电场、磁场在空间同一位置存在着相位差。在时间上磁场 H 比电场正落后的相位为 φ。即在(6—43)式和(6—44)式中,有 ΦE-ΦH=Φ。 (4)坡印亭矢量的平均值为 此式表明,由于 α≠0,波在前进过程中还伴随着能量的不断损耗,这表现为场量振幅的 减小,损耗的原因是由于传导电流所消耗的焦耳热。 2 良导体中的波 良导体是指 的导电媒质。在良导体中,有 以及相速和波长分别为