电动力学_06电磁场的能量与能流

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

第一章第五节

电磁场的边值关系

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

§5 电磁场的边值关系

内容提要： 一、法线分量的边值关系 二、切向分量的边值关系 三、其它边值关系

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电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

边界上的电磁场问题 1、实际电磁场问题都是在一定的空间和时间范围内发生的，它有起始状态(静态电磁场例外) 和边界状态。即使是无界空间中的电磁场问题， 该无界空间也可能是由多种不同介质组成的，不 同介质的交界面和无穷远界面上电磁场构成了边 界条件。 2 、在不同介质分界面处，由于可能存在电荷电 流分布等情况，使电磁场量产生突变。微分方程 不能适用，但可用积分方程。从积分方程出发， 可以得到在分界面上场量间关系，这称为边值关 系。它是方程积分形式在界面上的具体化。只有 知道了边值关系，才能求解多介质情况下场方程 的解。机动 目录 上页 下页 返回 结束

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

一、电磁场量的法线方向分量的边值关系 1、 D 和 E 的法向分量边值关系：

D ds dVs V

h 0

lim h

侧 D1 sn D2 sn sh

f p dV E ds s V

n D2 D1 f f 0,D2 n D1n f 0,D2 n D1n

0

f p n E2 E1

0

f 0, p 0 总不连续机动 目录 上页 下页 返回 结束

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

对均匀各项同性线性介质

D E n D2 D1 f

2 E2 n 1 E1n f f 0

p 0 E2 n E1n p P1n P2n

1 E1n 2 E2 n

f p n E2 E1 0

2、 B 、H 的法向分量边值关系 n B2 B1 0, B1n B2 n s B ds 0

P n ( P2 P1 )

对于均匀各项同向介质 1 H 1n 2 H 2 n , 不连续机动 目录 上页 下页 返回 结束

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

二、切向分量边值关系 1、H 的边值关系 D L H dl s( J t ) dS

H 2 H 1 t b b n H 2 H1 b b n H 2 H1 b

D H 2 2 H1 1 侧线环量 ( J ) hb lim Jh J t h 0 2 , 1 H2

0

0

b H1

n H 2 H1 H 2t H1t t机动 目录 上页 下页 返回 结束

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样,人类对电磁运动形态的认识,也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围,是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大,直到一般的运动变化的过程。

可导出 B 的切向边值关系： 2、 E 的切向边值关

系 B 0 J f J P J M J D n E E 0

L

B dl 0 ( I I m I p I D )