文档介绍：1
2、麦克斯韦方程组的积分形式(交变场)
高斯定理:
法拉第定理:
(涡旋定理)
后两个公式反映了磁场和电场之间的相互作用。
D:电感强度
B:磁感强度
E:电场强度
H:磁场强度
:磁通量
变化的磁场产生涡旋电场
变化的电场产生涡旋磁场
位移电流-电场的变化
传导电流-电荷的流动
电荷可以单独存在,电场是有源的
磁荷不可以单独存在,磁场是无源的
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3、麦克斯韦方程组的微分形式(交变场)
微分形式:
揭示了电流、电场、磁场相互激励的性质
电位移的散度等于该点处自由电荷的体密度
电位移矢量起止于存在自由电荷的地方
电场强度的旋度等于该点处磁感强度变化率的负值磁感应强度(磁通密度)的变化会引起环行电场
磁感强度的散度处处等于零
磁场没有起止点
磁场强度的旋度等于该点处传导电流密度与位移电流密度的矢量和
位移电流和传导电流一样都能产生环行磁场
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麦克斯韦方程揭示了电场、磁场的性质及电、磁场之间的联系。
方程①:电场的高斯定律:电场可以是有源场;
电力线必须从正电荷出发终止于负电荷。
方程②:磁通连续定律:磁场是无源场;
通过闭合面的磁通量等于零,磁力线是闭合的。
方程③:法拉第电磁感应定律:变化磁场产生感应
电场(涡旋场),其电力线是闭合的。
方程④:安培全电流定律:传导电流和位移电流都对
磁场的产生有贡献。
总结:
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二、物质方程(描述物质在场作用下特性的方程)
欧姆定律:
电导率
介电常数
磁导率
电磁场所在物质的性质
基本物理量
麦克斯韦方程组
物质方程
描述时变场情况下电磁场普遍规律
电磁场所在媒质的性质
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点积为零,叉积与时间偏导成正比
(10-13)
(10-14)
(二)、电磁场波动方程
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(三)、电磁波
真空中传播速度
表明电场和磁场是以波动形式进行的
常数
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四、平面电磁波及其性质
(一)波动方程的平面波解
1、方程求解:
平面电磁波是在与传播方向正交的平面上各点电场或磁场具有相同值的波
应用数理方法中行波法求解方程得
令
和
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这是行波的表示式,表示源点的振动经过一定的时间推迟才传播到场点。
取正向传播:
2、解的意义:
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(二)平面简谐电磁波的波动公式
位相是时间和空间坐标的函数,表示平面波在不同时刻空间各点的振动状态。
等相面或波面
某一时刻位相为常数的位置的轨迹
波矢量k
平面波的等相面是平面
等相面法线方向,波能量的传播方向(各向同性介质),大小—波数等于
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固定某一时刻 ,看波在空间的分布:
固定空间某点 ,随时间周期振动:
传播速度
波长
时间频率