电磁场理论大班第三讲潘锦.pptVIP

* * 　电场能量密度： 　电场的总能量： 积分区域为电场所在的整个空间 　对于线性、各向同性介质，则有 通过电场分布计算 * * 通过电位计算 体分布电荷情况 面分布电荷 电容器的储能 —— 第i 个导体所带的电荷 —— 第i 个导体的电位 式中： * * 静态电场问题 按电荷静止或运动情况分类 静电场 恒定电流场 静止 任意 匀速运动 有限 * * 面对的问题？ 分析方法？ 典型应用？ 关联的一般性物理问题？ * * 面对的问题: 存在什么源？ 在何媒质环境中？ 有何特殊现象？ 边界有何物理量的突变？ 分析方法？ 典型应用？ 关联的一般性物理问题？ * * 什么情况下会产生恒定电流场的问题？ 导电媒质中存在电场的时候！ * * 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 静态电场问题 * * 2. 边界条件（一般性问题） 微分形式： 本构关系： 1. 基本方程（一般性问题） 积分形式： 或 3. 按媒质分类的两类问题（特殊性问题） 导电媒质： 存在介质： 恒定电场的基本方程和边界条件 均匀导电媒质中存在净电荷？ * * 导电媒质情况 存在介质情况 界面两侧场矢量的方向关系 分界上两侧的边界条件 界面上两侧场量的特殊性 导体 介质 导电媒质2 导电媒质1 面电荷？ 导体是等位体？ 有限 * * * * 面对的问题！ 分析方法： 哪些方法最适合？ 典型应用？ 关联的一般性物理问题？ * * 什么情况下会产生恒定电流场的问题？ 导电媒质中存在电场的时候！ 分析解决问题的关键是求电场强度 基于已知电荷的方法 基于电流（欧姆定律） √ 基于电位的方法√ * * （1）利用欧姆定律（导电媒质的本构关系）表示出电场强度 基于电流求解分析恒定电场问题的方法 （2）用已知量（通常是激励电压）表示出未知量 * * 电位函数满足Laplace方程 基于电位求解分析恒定电场问题的方法 电位的边界条件 * * 面对的问题！ 分析方法！ 典型应用： 导体的电阻和电导 关联的一般性物理问题？ * * 电阻和电导 * * 面对的问题！ 分析方法！ 典型应用！ 关联的一般性物理问题： 功耗 * * 导体媒质的功耗 功耗密度和功耗 为什么电阻R消耗的功率是 * * 一、静止电荷产生的场（静电场） 导体（ ）内部的电场为零 导体表面的切向电场为零 等势体 导体内部的电荷为零 电荷只能位于导体表面，密集于表面类锐部分 应用：静电感应，静电屏蔽，避雷针，… … 静态电场的典型现象和结论 * * 二、运动电荷产生的直流电场（恒定电场） 导体（ ）内部可存在电场 导体表面的切向电场一般非零 非等势体 导体内部可有运动电荷，但净电荷量为零 净电荷只能位于导体表面 理想导体（ ）内部电场为零，电流为零 理想导体边界上的电场垂直于表面 等势体 典型静电场现象 * * 进一步理解静电场和恒定电场 思考题： 导体 U 求：1） ；2）储能或功耗？ 导体 w t ε0 t U * * 分类认识静态电磁场问题 静态电场 按场的类型 静态磁场 * * 面对的问题？ 分析方法？ 典型应用？ 关联的一般性物理问题？ 静态磁场 * * 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 静态（恒定）磁场问题 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 电磁场与电磁波 电子科技大学编写 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社 出版 潘 锦 电磁场与波第三讲（3章） 基于麦克斯韦方程认识应用实际问题---静态电磁场 电磁场与波首席教授 　　　　电子科技大学 2013.07 * 认识电磁问题的基本出发点和强制条件 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 * * 分类认识电磁问题 静态电磁场 电磁波 按时间变化情况 * * 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 静态电磁场问题 特点：电场和磁场独立 * * 分类认识静态电磁场问题 静态电场 按场的类型 静态磁场 * * 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 静态电场问题 按电荷静止或运动情况分类 静电场 恒定电流场 静止 任意 匀速运动 有限 * * 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 静态（恒定）磁场问题 * * 静态电场问题 按电荷静止或运动情况分类 静电场 恒定电流场 静止 任意 匀速运动 有限 * * 面对的问题？ 分析方