电磁场与电磁波
电磁场与电磁波第3章静态电磁场及其边值问题的解
第三章静态电磁场
及其边值问题的解
静态电磁场：场量不随时间变化
静态电磁场包括：静电场、恒定电场和恒定磁场
时变情况下，电场和磁场相互关联，构成统一的电磁场静态情况下，电场和磁场由各自的源激发，且相互独立
本章内容
本章内容
静电场分析 3.1
静电场分析
3.2导电媒质中的恒定电场分析
3.3恒定磁场分析
3.4
3.4静电场的边值问题及解的惟一性定理
3.5镜像法
3.6分离变量法
电磁场与电磁波第3章
电磁场与电磁波第3章静态电磁场及其边值问题的解
静态电场问题
σ按电荷静止或运动情况分类
σ
静止静电场恒定电流场匀速运动
静止
静电场
恒定电流场
σ任意--J=
σ任意--
J=0
σ有限--
J≠0
3.1静电场分析
学习内容
学习内容
3.1.1静电场的基本方程和边界条件
电位函数3.1.2
电位函数
3.1.3导体系统的电容与部分电容
3.1.4静电场的能量
3.1.5静电力
电磁场与电磁波
电磁场与电磁波第3章静态电磁场及其边值问题的解
面对的问题:
l存在什么源？
l在何媒质环境中？
l有何突变边界？
分析方法？
典型应用？
关联的一般性物理问题？
3.1.1静电场的基本方程和边界条件
静电场基本方程
??一
??
一一i一=∫一i一=
??▽i一一=一
DρE(r)0?一一D=
Dρ
E(r)0
?
一一
D=εE
??
▽×
??
=
C
D(r)dSVρdV
Edl0
S
静电场边界条件静电场边界条件积分形式微分形式本构关系
静电场边界条件
静电场边界条件
两种一般电介质分界面上
两种一般电介质分界面上
EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up14(灬),n)×(EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up20(一),E)1-EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up20(一),E)2)=0?E1t=E2t
12(EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),D)1-EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),D)2)iEQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up15(灬),n)=ρs?D1n-D2n=ρs
12
两种理想电介质分界面上
EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up15(灬
EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up15(灬),n)×(EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),E)1-EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),E)2)=0?E1t=E2t
(EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),D)1
(EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),D)1-EQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up21(一),D)2)iEQ\*jc3\*hps52\o\al(\s\up15(灬),n)=0?D1n=D2n?ε1E1n=ε2E2n
–Eθ
–
Eθ
en11==1n111t11介质1介质2EE-cosθEE-sin
en
1
1
=