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1、电磁场与电磁波时变电磁场第七章时变电磁场1.位移电流7.时变电磁场惟一性定理2.麦克斯韦方程8.正弦电磁场3.时变电磁场边界条件9.麦克斯韦方程的4.标量位与矢量位复矢量形式5.位函数方程求解10.位函数的复矢量形式6.能量密度与能流密度矢量11.复能流密度矢量1电磁场与电磁波时变电磁场7.1位移电流位移电流不是电荷的运动,而是一种人为定义的概念。电荷守恒定律:∂q∂ρ ∫JS⋅=d−∇⋅J=−S∂t∂t∂q∂ρ对于静态场,因==0,由此导出电流∂t∂t连续性原理 ∫JS⋅d0=∇⋅J=0S2电磁场与电磁波时变电磁场对于时变电磁场,因∂q∂ρ,不可能≠0;≠0∂t∂t根据电荷
2、守恒定律推出电流连续性原理。电流连续是客观存在的位移电流物理现象,例如真空电容器中的电流。将代入,∂q得 ∫SdDS⋅=q ∫JS⋅=d−S∂t⎛⎞∂D⎛∂D⎞ ∫⎜⎟J+⋅=d0S∇⋅⎜J+⎟=0S⎝⎠∂t⎝∂t⎠∂D上式中的具有电流密度量纲。∂t3电磁场与电磁波时变电磁场∂D麦克斯韦将称为位移电流密度,以J表示,即d∂t∂DJ=d∂t求得()JJ+⋅=d0S ∫Sd∇⋅(J+J)=0d上式称为全电流连续性原理。它包括了传导电流、运流电流及位移电流。位移电流密度是电通密度的时间变化率,或者说是电场的时间变化率。4电磁场与电磁波时变电磁场∂D对于静电场,由于=0,自然不存在位
3、移电流。∂t已知传导电流密度J=σE,因此c在电导率较低的介质中J>>Jdc在良导体中J<