河北师范大学：《电动力学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 电磁波的传播（4.3）有导体存在时电磁波的传播

第四章第三 的导体存在时 目波的传播 河北师范大学 重点建设课程

河北师范大学 重点建设课程 第四章第三节

§3有导体存在时电磁波的传播 引言 (1)真空或介质中电磁波传播可视为无能量损耗, 电磁波无衰减; (2)电磁波遇到导体,导体内自由电子在电场的作 用下运动,形成电流,电流产生焦耳热,使电磁波 的能量不断损耗,因此在导体内部电磁波是一种衰 减波; (3)在导体中,交变电磁场与自由电子运动相互作 用,使导体中电磁波传播不同于真空或介质中电磁 波的传播形式。 oleosol

（ 机动 目录 上页 下页 返回 结束

导体内的自由电荷分布 1.静电场中导体上的电荷分布 静电平衡时,电荷仅分布在表面上,导体内部 无电荷,且电场强度垂直导体表面。 2.变化场情况下的电荷分布 在变化电磁场中,导体不再处于静电平衡状态, 必然有体电荷分布,p()分布随时间变化形成电流, 产生附加变化电磁场,形成导体内总电磁场分布, 又影响p()。 本节仅讨论均匀导体

(t) (t) 机动 目录 上页 下页 返回 结束

D=eE 國又.jq_V.D=m =-p(0 f=OE at E为特征时间或驰豫 时间,表示O减小 (0=0e6=Pe(a到/所需时间 3.良导体条件 对于静电场 E→ T>rr>1>2 >>1 O 良导体内p()=0,电荷仅分布在导体表面薄层内

      t t t e e     0 0 ( ) 0     t J   J E    D    D E    ( ) ( ) t t t         为特征时间或驰豫 时间，表示 减小 到 所需时间。  e 0      T   1      对于静电场      1 T (t)  0 机动 目录 上页 下页 返回 结束

二.导体内的电磁 波 良导体中电流也在表面薄 层内分布,一般仍用体电流 基本方程(导体内部)|分布来解决问题 注意:用了体电流分布, OB 面电流必须视为零。在特殊 V×E 情况下采用面电流分布时, at 就不能再考虑体电流分布。 H =J OD at V·D=p≈0 V×E=i0h D=ee V·B=0 V×H=(-i0+a)E B=uH 时谐(定态) V·E≈0 ≠0←a≡0 V·H=0 =0 a≠0 与介质中相比仅多了a一项

二．导体内的电磁波 1．基本方程（导体内部）                         0 0 B D t D H J t B E         J  0    0  J  0    0                   0 0 ( ) H E H i E E i H          D E    B H     时谐（定态） 与介质中相比仅多了 E一项。   机动 目录 上页 下页 返回 结束