电磁场与电磁波第3章媒质的电磁性质和边界条件KK心 第3章媒质的电磁性质和边界条件 引言 一、导体 二、电介质 三、磁介质 四、媒质中的麦克斯韦方程组 五、电磁场的边界条件
电磁场与电磁波 第3章 媒质的电磁性质和边界条件 第3章 媒质的电磁性质和边界条件 一、 导体 二、电介质 三、 磁介质 四、媒质中的麦克斯韦方程组 五、电磁场的边界条件 引言
电磁场与电磁波第3章媒质的电磁性质和边界条件KK心 引言 微波炉的工作原理 冷微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的。 冷微波炉由一个磁控管将电能转化为电磁波,然后照射到食 物上。 冷食物被电磁场加热的原因:因为食物中含有水分子,而水 分子具有一定的电偶极矩,在高频电磁场作用下,正负电 荷将受到电场力的作用,电偶极矩发生迅速变化和旋转, 使得水分子运动加剧,温度上升,熟化食物。 H*# H H H O H+1 H CH+++I H+
电磁场与电磁波 第3章 媒质的电磁性质和边界条件 ❖ 微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的。 ❖ 微波炉由一 个磁控管将电能转化为电磁波，然后照射到食 物上。 ❖ 食物被电磁场加热的原因：因为食物中含有水分子，而水 分子具有一定的电偶极矩，在高频电磁场作用下，正负电 荷将受到电场力的作用，电偶极矩发生迅速变化和旋转， 使得水分子运动加剧，温度上升，熟化食物。 微波炉的工作原理 1 H + 2 O − 1 H + 1 H + 2 O − 1 H + 1 H + 2 O − 1 H + 1 H + 2 O − 1 H + 引言
电磁场与电磁波第3章媒质的电磁性质和边界条件KK心 媒质在电磁场作用下可发生现象 导体的传导现象: 在外电场的作用下,这些带电粒子将发生定向运动, 形成电流。这种现象称为传导。能发生传导现象的材料称 为导体。 电介质的极化现象: 这种在外加电场作用下,分子的电偶极矩将增大或发 生转向的现象称为电介质的极化现象。 磁介质的磁化现象: 还有一些材料对磁场较敏感,例如螺丝刀在磁铁上放 会儿,螺丝刀就具有一定的磁性,能吸起小螺钉。这种 现象称为磁化现象。能产生磁化现象的材料称为磁介质
电磁场与电磁波 第3章 媒质的电磁性质和边界条件 ☺导体的传导现象： 在外电场的作用下，这些带电粒子将发生定向运动， 形成电流。这种现象称为传导。能发生传导现象的材料称 为导体。 ☺电介质的极化现象： 这种在外加电场作用下，分子的电偶极矩将增大或发 生转向的现象称为电介质的极化现象。 ☺磁介质的磁化现象： 还有一些材料对磁场较敏感，例如螺丝刀在磁铁上放 一会儿，螺丝刀就具有一定的磁性，能吸起小螺钉。这种 现象称为磁化现象。能产生磁化现象的材料称为磁介质。 媒质在电磁场作用下可发生现象：
电磁场与电磁波第3章媒质的电磁性质和边界条件KK心 、导体 1.导体的定义:含有大量可以自由移动的带电粒子的物质。 导体分为两种金属导体:由自由电子导电。 电解质导体:由带电离子导电。 2.静电场中的导体 静电平衡状态的特点演示 E (1)导体为等位体 ++++++ E (2)导体内部电场为零; (3)导体表面的电场处处与导体表 面垂直,切向电场为零(E1=0); (4)感应电荷只分布在导体表面上,导体内部感应电 荷为零(n=0)
电磁场与电磁波 第3章 媒质的电磁性质和边界条件 一、导体 1. 导体的定义：含有大量可以自由移动的带电粒子的物质。 导体分为两种 金属导体： 电解质导体： 由自由电子导电。 由带电离子导电。 2. 静电场中的导体 静电平衡状态的特点演示 （1）导体为等位体； （2）导体内部电场为零； （3）导体表面的电场处处与导体表 面垂直，切向电场为零 (Et = 0) ； （4）感应电荷只分布在导体表面上，导体内部感应电 荷为零 ( 0) V = 。 + + + + + + - - - - - - E外 E内
电磁场与电磁波第3章媒质的电磁性质和边界条件KK心 3.恒定电场中的导体 将一段导体与直流电源连接,则导体内部会存在恒定电场。 导体中的自由电子受到电场力的 作用,逆电场方向运动。其平均 ds e- 电子速度称为漂移速度: E⊕ E 式中:称为电子的迁移率, 如图: 其单位为(m2/V.s)。 单位时间内通过dS的 故电流密度为 电量为: ev dq=-neevads 可得:Jc=Ne/E 式中:N为自由电子密度
电磁场与电磁波 第3章 媒质的电磁性质和边界条件 3. 恒定电场中的导体 将一段导体与直流电源连接，则导体内部会存在恒定电场。 导体中的自由电子受到电场力的 作用，逆电场方向运动。其平均 电子速度称为漂移速度： d e = − E 式中： 称为电子的迁移率， 其单位为 。 e 2 (m /V s) 如图： 单位时间内通过 的 电量为： dS e d d d q N e S = − 式中：Ne 为自由电子密度。 故电流密度为： C e d J N e = − C e e 可得： J N e E =