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时变电场与磁场的解析

在电气工程及其自动化领域，电磁场与电磁波的分析是至关重要的。时变电场与磁场的解析方法帮助我们理解电磁波的传播、电磁场的分布以及它们在各种介质中的行为。本节将详细介绍时变电场与磁场的基本理论和解析方法，包括麦克斯韦方程组的应用、波动方程的推导以及具体的解析和数值模拟方法。

麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组是描述电磁场的基石，由四个基本方程组成，分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培-麦克斯韦定律。这些方程不仅适用于静态场，也适用于时变场。

高斯定律

高斯定律描述电场的散度与电荷密度的关系：

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其中，E是电场强度，ρ是电荷