《电磁场与电磁波》课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 电磁场的基本规律

第2章电礅场的基本规律 16 3电偶极子的电场强度 电偶极子是由相距很近、带等值异号的两个点电荷组成的电 荷系统,其远区电场强度为 E(r)= 1|3(pF)p e 2 cos0+e sin e 4兀 r34兀 p=ql-电偶极矩 E 电场线 等位线 电偶极子 电偶极子的场图

电磁场与电磁波 第 2 章 电磁场的基本规律 16 5 3 3 ( ) 0 0 1 3( ) ˆ ˆ ( ) 2cos sin 4π 4π r p r r p P E r e e r r r         = − = +     p ql = ——电偶极矩  r E +q 电偶极子 z l o －q 电偶极子的场图 等位线 电场线 电偶极子是由相距很近、带等值异号的两个点电荷组成的电 荷系统，其远区电场强度为 3.电偶极子的电场强度：

第2章电礅场的基本规律 17 2.2.2静电场的散度与旋度 1.静电场高斯定理与散度 静电场的高斯定理(积分形式)静电场的散度(微分形式) f e(). ds=p()dI V·E()=() 高斯定理表明:静电场是有源场,电力线起始于正电荷,终止 于负电荷。 2.静电场环路定理与旋度 静电场的环路定理(积分邢式)静电场的旋度(微分形式) E(r)d=0 V×E(F)=0 环路定理表明:静电场是无旋场,是保守场,电场力做功与路径 无关

电磁场与电磁波 第 2 章 电磁场的基本规律 17 2.2.2 静电场的散度与旋度    = S V E r S (r)dV 1 ( ) d 0       高斯定理表明：静电场是有源场，电力线起始于正电荷，终止 于负电荷。 静电场的散度（微分形式） 1. 静电场高斯定理与散度 静电场的高斯定理（积分形式）  = E r( ) 0 环路定理表明：静电场是无旋场，是保守场，电场力做功与路径 无关。 静电场的旋度（微分形式） 2. 静电场环路定理与旋度 静电场的环路定理（积分形式） ( )d = 0 C E r l    0 ( ) ( )   r E r     =

第2章电礅场的基本规律 18 23真空中恒定磁场的基本规律 23.1安培力定律磁感应强度 1.安培力定律 R 安培力定律 12 10 12dl2×(l1d×R2) 4兀 ·载流回路C2对载流回路C1的作用力 满足牛顿 第三定律

电磁场与电磁波 第 2 章 电磁场的基本规律 18 1. 安培力定律 y x z o 1 r 1 1 I l d 2 r R12 C1 C2 2 2 I l d • 载流回路 C2 对载流回路 C1 的作用力 F F 21 12 = − 安培力定律 2.3.1 安培力定律 磁感应强度 满足牛顿 第三定律     = 2 1 3 1 2 0 2 2 1 1 1 2 1 2 d ( d ) 4π C C R I l I l R F      2.3 真空中恒定磁场的基本规律

第2章电礅场的基本规律 19 2.磁感应强度B 电流在其周围空间中产生磁场,描述磁场分布的基本物理 量是磁感应强度酉,单位为T(特斯拉)。 磁场的重要特征是对场中的电流有磁场力作用,载流回路 对载流回路C2的作用力是回路C1中的电流h产生的磁场对回 路C2中的电流l2的作用力 根据安培力定律,有 F,=「L,di 1dl1×R )=1,d2×BG) 4兀Jc1R 其中B1(z2) 4dl1×R 电流在电流元2dl2 4πJG1R 处产生的磁感应强度

电磁场与电磁波 第 2 章 电磁场的基本规律 19 2. 磁感应强度 B 电流在其周围空间中产生磁场，描述磁场分布的基本物理 量是磁感应强度 B ，单位为T（特斯拉）。 磁场的重要特征是对场中的电流有磁场力作用，载流回路 C1对载流回路 C2 的作用力是回路 C1中的电流 I1 产生的磁场对回 路 C2中的电流 I2 的作用力。 根据安培力定律，有 其中 电流I1在电流元 处产生的磁感应强度I l 2 2 d    =   =  2 1 2 ) d ( ) d 4π d ( 3 2 2 1 2 1 2 0 1 1 1 2 1 2 2 2 C C C I l B r R I l R F I l           = 1 3 12 0 1 1 12 1 2 d 4π ( ) C R I l R B r     

第2章电礅场的基本规律 20 任意电流回略C产生的磁感应强度 B()=如×G-F)pcld×R 4丌 4兀 R 电流元产生的磁感应强度 dB()=丛ldl'x(-r) 4丌 体电流产生的磁感应强度 R J(r)×R B()4R3 dy 面电流产生的磁感应强度 B(r)=4 ds

电磁场与电磁波 第 2 章 电磁场的基本规律 20 任意电流回路 C 产生的磁感应强度 电流元 I l d  产生的磁感应强度 体电流产生的磁感应强度 面电流产生的磁感应强度 y x z o r  I l d  r R C M    = −   −  = C C R I l R r r I l r r B r 3 0 3 0 d 4π d ( ) 4π ( )            3 0 d ( ) 4π d ( ) r r I l r r B r −   −  =         0 3 ( ) ( ) d 4π V J r R B r V R    =   0 3 ( ) ( ) d 4π S S J r R B r S R    =  