电磁场与电磁波课件7.3导电媒质中的均匀平面波

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1、7.3导电媒质中的均匀平面波的特性波在理想介质中传播的最大特点是没有损耗，所以理想介质又叫无耗媒质。实际的媒质都是有耗媒质。当媒质的电导率σ≠0，在媒质中存在传导电流，形成焦耳损耗。无源导电媒质中的麦氏第一方程引入等效介电系数得无源导电媒质中的麦氏方程于是用前面理想介质中相同的方法，讨论导电媒质中的均匀平面波。（无耗媒质中的麦氏方程）1、导电媒质中的亥姆霍兹方程是一复数，称为复波数2一维波动方程的均匀平面波解设电场平行于x轴，且只是z的函数，即将其代入上式可得方程的解：其中，第一项表示沿+z方向传播的波；第一项表示沿-z方向传播的波。电场和磁场的关系得又因为导电媒质的

2、本征波阻抗为复数◇定义传播常数α称为衰减常数。β称为相位常数。入射波瞬时值：α只影响波的振幅，表示单位距离幅值的衰减程度，称为衰减常数，单位（Np/m或dB/m)。β只影响波的相位，表示单位距离滞后的相位，称为相位常数，单位是rad/m。由于α和β描述了波在传播时，波的衰减和相位滞后，所以描述了波的传播特性，我们称γ为传播常数。(7-4-８)由此可见，电场、磁场的振幅随的增加将按指数规律衰减。导电媒质中平面电磁波的电磁场导电媒质中的电磁场理想介质中的电磁场采用时间观察方式，取ωToxE3导电媒质中均匀平面波的传播参数（1）时间周期时间相位变化2π的时间间隔，即:频率：

3、采用空间观察方式，可令这时电场可表示为oxE（2）波长波长:空间相位变化2π时的空间距离:电磁波在导电媒质中传播时，其波长将变短。（3）相速度由相速度与电磁波的频率有关相速vp：电磁波的等相位面在空间移动的速度.电磁波在导电媒质中传播时，其相速度将变慢。则故对均匀平面波来说,电场能量密度与磁场能量密度不相等。。（4）能流密度则能流密度平均值为：平均坡印廷矢量4导电媒质中均匀平面波的特性（与理想介质相比）媒质的本征波阻抗为复数，电场与磁场相位不同，磁场滞后于电场角；在波的传播过程中，电磁场的振幅呈指数衰减；波的相速度不仅与媒质参数有关，而与频率有关（有色散）电场与磁场

4、的能量密度不相等。