电磁场与电磁波96596new

《电磁场与电磁波96596new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十七章第十七章电磁场与电磁波电磁场与电磁波§17-1麦克斯韦电磁理论麦克斯韦电磁理论§17-2电磁波电磁波§17-3电磁波的产生电磁波的产生SKIP2§§1717--11麦克斯韦电磁理论麦克斯韦电磁理论一、位移电流假设一、位移电流假设稳恒电流条件下的安培环路定理：稳恒电流条件下的安培环路定理：KK∫H⋅dl=∑ILL包围KKGG或者H⋅dl=j⋅dS∫∫cLS用到非稳恒场情况时，会出现矛盾！3***电容器充、放电过程***对对SS1面面KK++--H⋅dl=?IS1S∫Lc++2--L对对SS2面面++--KKH⋅dl=?0??????I∫Lc结论：结

2、论：在非稳恒电流的磁场中，因电流不连续，在非稳恒电流的磁场中，因电流不连续，HH的的环流与以闭合回路环流与以闭合回路LL为边界的曲面有关。为边界的曲面有关。稳恒磁场环稳恒磁场环流定理不成立流定理不成立！！4dqq-q电荷守恒定律：电荷守恒定律：I=cdt+-KKISS1SS2Ic+-c高斯定理：高斯定理：q=D⋅dS=Φ∫DS+-—S如图所示+-KKKKKKSΦ=D⋅dS+D⋅dS+D⋅dSD∫S∫S∫侧面K1K2=∫D⋅dSKS2dqdΦdKK∂DKD=⋅dSIc===∫D⋅dS∫SdtdtdtS22∂tMaxwell认为“电容器内变化的电场也象电流一

3、样会产生磁场”。1861年引入“位移电流”概念。5位移电流：位移电流：q-q通过电场中某一截面的位移通过电场中某一截面的位移+-电流等于通过该截面的电位移通电流等于通过该截面的电位移通Ic+Id-Ic量的时间变化率量的时间变化率+-dΦI=D+-ddtI=Idc→电流在整个回路中连续！前述矛盾自然解决。KdqdΦDdKK∂DKIc===∫D⋅dS=∫S⋅dSdtdtdtS22∂tMaxwell认为“电容器内变化的电场也象电流一样会产生磁场”。1861年引入“位移电流”概念。6位移电流：位移电流：q-q通过电场中某一截面的位移通过电场中某一截面的位移+-电

4、流等于通过该截面的电位移通电流等于通过该截面的电位移通Ic+Id-Ic量的时间变化率量的时间变化率+-dΦI=D+-ddtI=Idc→电流在整个回路中连续！前述矛盾自然解决。K∂DKGK位移电流密度：位移电流密度：I=⋅dS≡j⋅dSd∫∫dS2∂tS2KG∂Dj=MaxwellMaxwell第二假设第二假设d∂t7∑二、全电流定律二、全电流定律全电流：全电流：传导电流，运流电流和位移电流的总和。传导电流，运流电流和位移电流的总和。KKH⋅dl=I+I+I∫cmdL忽略运流电流I：mKKH⋅dl=I+I∫cdLKKK⎛K∂D⎞K或：∫H⋅dl=∫S⎜⎜j

5、c+⎟⎟⋅dSL⎝∂t⎠传导电流和位移电流都能激发传导电流和位移电流都能激发““涡旋涡旋””磁场！磁场！8KG若整个空间jc=0,GG∂DGH⋅dl=⋅dS∫i∫∂tGLS∂DG变化的电场变化的电场∂t可以激发磁场可以激发磁场Hi——位移电流的实质！位移电流的实质！变化的电场变化的电场→→（变化的）（变化的）磁场磁场→→（（变化的）电场变化的）电场…………相互激发、相互依赖的不可分相互激发、相互依赖的不可分割的统一的整体割的统一的整体————电磁场电磁场！！KKK⎛K∂D⎞K或：∫H⋅dl=∫S⎜⎜jc+⎟⎟⋅dSL⎝∂t⎠传导电流和位移电流都能激发传导

6、电流和位移电流都能激发““涡旋涡旋””磁场！磁场！9位移电流讨论GGGGGG介质中：DEP=+ε0∂D∂E∂P=ε+G0其中：∂t∂t∂t∂E（1）ε—纯粹为电场的变化，可以激发磁场0∂tG没有热效应！∂P（2）—反映介质（分子）极化的变化，也∂t可以激发磁场对高频电磁场，分子极矩方向高频变化，等效正负电荷位置交替，有热效应——微波炉！但是，与传导电流的热效应（焦耳热焦耳热）完全不同！∑10位移电流与传导电流比较位移电流与传导电流比较dΦI=qnvsDcdId=dtG产生根源q定向运动E的变化存在于实物中实物或真空热效应产生焦耳热不产生焦耳热磁效应产生磁

7、场产生磁场单位(SI)安培安培11[[例题十例题十]]半径为R=0.1m的两块圆板，构成平板电容器。现均匀充电，使电容器两极板间的电场变化率为1013V/ms求。极板间的位移电流以及距轴线r处的磁感应强度。解：Φ=SDEDR2=πR⋅εE0ddΦΦDDII==ddddtt22ddEE==ππεεRR00ddtt==22..88((AA))12KKSKIPKKKK∂∂DDKK∫∫LHH⋅⋅ddll==HH⋅⋅22ππrr==∫∫SS⋅⋅ddSSLKK∂∂tt∂∂EEKK==εε⋅⋅ddSS00∫∫SES∂∂ttddEE22Rr==εεππrr00ddttε

8、εddEE00HH((rr))==rr22ddttμμεεddEE0000BB(