《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）第四章 时变电磁场

第四 时变电嫩场 麦克斯韦认为 ①安培环路定律和电荷与电流连续性定理只有在恒定情况 下是一致的，在时变情况下是矛盾的。 ②电荷与电流连续性定理符合电荷守恒定律是无可怀疑的， 而安培环路定律是在恒定情况下得出的需加以修正。 麦克斯韦的两个假设 ① 静电场中的高斯定理在时变情况下仍然是正确的； aD V.(J+ ）=0 上页 下页

第 四 章 时变电磁场 上 页 下 页 ①安培环路定律和电荷与电流连续性定理只有在恒定情况 下是一致的，在时变情况下是矛盾的。 麦克斯韦认为 ②电荷与电流连续性定理符合电荷守恒定律是无可怀疑的， 而安培环路定律是在恒定情况下得出的需加以修正。 麦克斯韦的两个假设 ① 静电场中的高斯定理在时变情况下仍然是正确的； ( ) = 0    + t D J   dt dq JdS = − l       = − D dS t       = − S t D   d   =   ( + ) dS 0 t D J   

第四事 时变电做场 全电流连续 aD 8t 位移电流 ② 位移电流与传导电流一样具有磁的效应； fAd=∫、0+ja)ds =小+ ds aD VxH=J+ 全电流定律 8t 结论 ①在时变场中，单纯的传导电流是不连续的，传 导电流加位移电流才是连续的，这就是麦克斯 韦位移电流假说； 上页 下页

第 四 章 时变电磁场 t D H J    = +    H l J S l S      d = ( + Jd )d   上 页 下 页 ( ) = 0    + t D J   全电流连续 ② 位移电流与传导电流一样具有磁的效应； t D   =   d J 位移电流 S t D S     E dS d S    =  +    ①在时变场中，单纯的传导电流是不连续的，传 导电流加位移电流才是连续的，这就是麦克斯 韦位移电流假说； 结论 全电流定律

第四 时变电嫩场 当i个→q个→ aD 当i↓→g↓ <0 8t 传导电流中断处位移电流接上 ②不仅传导电流引起磁场，位移电流（变化的电场）也引起 磁场； fn.u-1 d5 fJas-i Js2 Ot Ot 上页 下页

第 四 章 时变电磁场 S t D H l J l S      d ( )d    = +   传导电流中断处位移电流接上   =   =    =   2 2 d d S S i t q S t S t D    J S i S  =    d = 1 上 页 下 页 i  q   0   t D Jd 当 当 i  q   0   t D ②不仅传导电流引起磁场，位移电流（变化的电场）也引起 磁场； Jd

第四 时变电做场 ③位移电流不代表电荷运动，只是在产生磁的效应方面与传 导电流等效； ④全电流定律适用于时变场也适用于恒定场。 全电流定律反映了电场和磁场作为一个统一体相互制 约、相互依赖的另一个方面，它和法拉第电磁感应定律处 于同一地位。 上页 下页

第 四 章 时变电磁场 S t D H l J l S      d ( )d    = +   上 页 下 页 ③位移电流不代表电荷运动，只是在产生磁的效应方面与传 导电流等效； ④全电流定律适用于时变场也适用于恒定场。 全电流定律反映了电场和磁场作为一个统一体相互制 约、相互依赖的另一个方面，它和法拉第电磁感应定律处 于同一地位

时变电嫩场 例 已知平板电容器的面积S,相距d,介质的介电常数ε，板间 电压(t)。试求位移电流及传导电流i与i的关系。 解 忽略边缘效应和感应电场 电场 D=8E= 8u(t) 22 助传炉电沉 ◆位移电沉 aD 位移电流。 上页 下页

第 四 章 时变电磁场 位移电流 c S i t u C t u d S i = J  S = = =  d d ) d d d ( d d    上 页 下 页 ( ) t u t d D J d d d  =   = 已知平板电容器的面积 S ,相距d ,介质的介电常数，板间 电压u( t )。试求位移电流 id及传导电流 iC与 id 的关系。 例 解 忽略边缘效应和感应电场 d u t D E d u E ( ) ,  电场 = =  =