北邮电磁场与电磁波

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1、电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场相对于观察者是静止的、不随时间变化的电荷所产电场强度E（ElectricFieldIntensity）静止的单位试生的电场被称为静电场。验电荷所受到库仑定律（Coulomb’sLaw）lim试验电荷q受到的静电力F的力被称为电通过实验总结出来的真空中两E场强度！q0电荷电量q个点电荷之间作用力所遵循的规律。（1785年，法国，电学发展史上的第一个定量的规律。）q0的原因：不使试验电荷的形状影响场的分布。实验的qqR注意事项！Fe12q12

2、2R2q14RE(R,q)1e0q12R140R0真空中介电常数(DielectricConstant)Rrr'（电场强度与电荷呈现(静电场满足矢量叠加原理！)12线性关系）P34例题2.1电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场例：长度为2电场矢量的叠加原理（电场强度与电荷呈现线性关系）L的均匀带电的线电荷密度为。（教材P34例2.2）Nqi离散电荷矢量叠加Ee2Ridz'i140RiedE2e选择柱坐标eRR41zR0e分布电荷矢量积分r

3、dz'(sineecos)2rzlimqdV'40RP'()r体电荷密度EeV'V'2Rv'0v'V'4Rr0R,limqdS'sin2()r面电荷密度EeS'S'2RS'0S'S'z'zRcoszrcot,4R0limqrddl'dz'()r线电荷密度l'2l'l'0l'E2eR3sin两个极限：L>>R、L<

4、电场与恒定电场P70习题2.2电场强度的通量和散度（真空中的情况）已知圆环上的电荷密度分布情况，求轴线电场强度。qq11E1esEdS2seReRdS42R40RR0ldl源点坐标(1,,0)q12q1dE2eR24R40R场点坐标(0,0,z)E散度（微40R00分）方程（上述结论对任意闭合曲面S都成立）Raz22要求场分布连续。（叠加原理）()cosllqdVdVEdVVEdSV面电荷？Rzezacosexyas

5、ine5V0s006电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场P37例2-4已知自由空间球座标系中的电场分布，求各区域例：求自由空间中无限长均匀带电直线外一点的电场强度。l内的体电荷密度分布。分析：结构的轴对称性、选择圆柱坐标EE(r)2eEEe()a20ar0rr系电场必然是沿径向的（P36例2.3）S20raraEdSSS1EeedSEeedSEeedSsrS11srS22srS3311123EeeerrR

6、RsinrE0200S3111E2l（对称性问题）Er()Er(sin)ElEdSrEE22rrrsinrsinS20r7802电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电场强度的环流电场强度的旋度q1dr已知：Eedr0EdlEdS42rlsr0因为，闭合曲线及其所包围的面积都是任意的，因此静电场电场EdlEedlEdrrllrlr强度的旋度为零，即dlrdl

7、aqdrbrq11raE0r()br24400arrabrrb静电场为无旋场，其电场强度的旋度处处为零。P38例2.5q（仅仅和起、终点有关，和路径无关）qlEdl0静电场电场强度的环流为零旋度如何？9描述无旋特性：积分形式lEdl0和微分形式E100电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电磁场与电磁波第2章静电场与恒定电场电场强度、电位与电位梯度标量电位的物理意义E静电场是个无旋场，其电场将电荷q从b点移动到a点，在此期标量梯度的旋度恒为零强度的旋度处处为零。b间外力克服电场力对电荷所作

8、的功：()0E0adWFdlqEdlext由此可以定义一个标量电位，它和电场强度矢量aaa