电磁场与传输理论a恒定电场与恒定磁场

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1、《电磁场与传输理论A》4-1第4章恒定电场与恒定磁场4.1恒定电场基本方程与边界条件4.2恒定电场的电位与静电比拟法4.3恒定磁场基本方程与边界条件4.4矢量磁位和标量磁位4.5恒定磁场的能量和载流回路的电感第4章恒定电场与恒定磁场《电磁场与传输理论A》4-2基本要求掌握恒定电场的基本方程和边界条件；掌握静电比拟法以及简单恒定电场的求解；掌握标量位、矢量位的基本概念；掌握恒定磁场的基本方程和边界条件；会利用矢量位的求解简单的恒定磁场问题；掌握恒定磁场的能量和载流回路的电感的基本概念。第4章恒定电场与恒

2、定磁场第4章恒定电场与恒定磁场《电磁场与传输理论A》4-3第4章恒定电场与恒定磁场第4章恒定电场与恒定磁场电磁场的分类《电磁场与传输理论A》4-4第4章恒定电场与恒定磁场第4章恒定电场与恒定磁场媒质的分类《电磁场与传输理论A》4-54.1恒定电场基本方程与边界条件恒定电场的基本概念第4章恒定电场与恒定磁场若导体中存在有恒定电流，则该导体内部必然存在一个不随时间而变化的电场来驱动电荷做定向运动，这个电场就是导体内部的恒定电场。处于动态平衡状态下的电荷分布也不随时间而变化，这样的电荷在导体外部空间产生的电

3、场也不应随时间而变化，这个电场就是导体外部的恒定电场。恒定电场也是时变电磁场的特殊情形。恒定电场基本方程和边界条件也是麦克斯韦方程组和时变电磁场的边界条件在各类场量均不随时间而变化时的特殊情形。《电磁场与传输理论A》4-64.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.1恒定电场的基本方程导体外部恒定电场的基本方程第4章恒定电场与恒定磁场当导体中的电流恒定时，电荷就处于一种动态平稳状态，电荷分布不随时间而变化。这种恒定电荷分布在导体外部所产生的恒定电场和静止电荷所产生的静电场没有区别。导体外部恒定电场基本方程

4、与无源区静电场基本方程相同。《电磁场与传输理论A》4-74.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.1恒定电场的基本方程导体内部恒定电场的基本方程第4章恒定电场与恒定磁场当导体内部流过恒定电流时，导体内部的电荷密度和电流密度均不随时间而变化。导体内部的电场应为无旋场，导体内部的体电流密度的散度应为零。《电磁场与传输理论A》4-84.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.1恒定电场的基本方程导体内部恒定电场的基本方程第4章恒定电场与恒定磁场导体内部恒定电场的微分方程（4.1.1）（4.1.2）导体内部恒定电场

5、的积分方程（4.1.4）（4.1.5）欧姆定律微分形式的（4.1.3）《电磁场与传输理论A》4-94.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.2恒定电场的边界条件导体外部恒定电场的边界条件第4章恒定电场与恒定磁场导体外部恒定电场的边界条件与无源区静电场中两种不同电介质的分界面的边界条件是相同的。在两种不同电介质的分界面没有自由面电荷的《电磁场与传输理论A》4-104.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.2恒定电场的边界条件导体内部恒定电场的边界条件第4章恒定电场与恒定磁场电场强度的切向分量和电流密度的法向

6、分量是连续的。电场强度的法向分量和电流密度的切向分量是不连续的。导体内部恒定电场边界条件可由基本方程的积分形式导出。《电磁场与传输理论A》4-114.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.2恒定电场的边界条件第4章恒定电场与恒定磁场边界条件的两个应用不良导体中的电流近似地与良导体表面垂直。（1）接地良导体——《电磁场与传输理论A》4-124.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.2恒定电场的边界条件第4章恒定电场与恒定磁场边界条件的两个应用良导体的表面只有切向电流。细导线如何弯曲，电流线如何弯曲。（2）理

7、想介质中的良导体——《电磁场与传输理论A》4-134.1恒定电场基本方程与边界条件4.1.2恒定电场的边界条件导体内部恒定电场的电位移矢量和边界条件第4章恒定电场与恒定磁场导体内部恒定电场的电位移矢量与静电场中的电位移矢量满足同样的基本方程。后面将会证明：在线性和各向同性的均匀媒质中是不存在体电荷的，即。导电媒质分界面上的面电荷密度——电位移的边界条件《电磁场与传输理论A》4-144.2恒定电场的电位与静电比拟法4.2.1恒定电场的电位恒定电场的位函数的定义——由矢量恒等式来定义的第4章恒定电场与恒定

8、磁场恒定电场的电位没有物理意义，仅仅是一个计算的辅助量。恒定电场的电位只能通过求解微分方程得到。根据静电比拟法还可以将恒定电场与无源区的静电场相互转换。（4.2.1）《电磁场与传输理论A》4-154.2恒定电场的电位与静电比拟法4.2.1恒定电场的电位恒定电场的位函数的拉普拉斯方程第4章恒定电场与恒定磁场线性和各向同性的均匀媒质中的体电荷密度恒为零，亦即不存在体电荷的（恒定电场没有泊松方程）线性各向同性的均匀导电媒质中，且为常数（4.2.2）《电磁场与传