电动力学课程论文趋肤效应.pdfVIP

万两黄金容易得，知心一个也难求。——《曹雪芹》 趋肤效应 摘要：趋肤效应是一种电流集中在导线外表薄层的现象，对于高频电磁波，电磁场以及 和它相互作用的高频电流仅集中于表面很薄的一层内，这种现象称为趋肤效应。趋肤效应结 果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。在实际应用中，一般要消除趋肤效应带来的 影响。 关键字：趋肤效应、电磁波、电磁场 我们知道，电磁场在迅变情况下以波动形式存在。变化着的电场和磁场互相激发，形成在 空间中传播的电磁波。电磁场的波动方程为 1 2E 2E    0 c t2 2 1 2B 2B    0 （1） c t2 2 波动方程的解包括各种形式的电磁波。在介质中，由于色散不能够推导出E 和B 的一般波 动方程。 而对于以一定频率作正弦震荡的波称为时谐波，时谐波可以表示为 E x t E x eit ( , ) ( ) 在时谐情况下电磁波的基本方程变为 2 2 E k E    0 E    0 i B    E （2 ）  k   方程（2 ）称为亥姆霍兹方程，其 中  ，亥姆霍兹方程的解有很多，最基本的解 是平面电磁波，时谐平面电磁波的表达式为 E x Eei xk ( ) （3 ） 0 电磁波在真空和绝缘介质内部传播，没有能量消耗，电磁波可以无衰减地传播。 研究导体中的电磁波时发现，在导体内部的电磁波是一种衰减波，在导体中电磁波的表达 式为 i x t a x (β·- ）  · E x t E e e ( , ) 0 2 2 2       忍一句，息一怒，饶一着，退一步。——《增广贤文》 人不知而不愠，不亦君子乎？——《论语》   2  （4 ） 由此式可见，波矢量k 的实部β描述波的传播的相位关系，虚部a 描述波幅的衰减。 由于有衰减因子，电磁波只能透入导体表面薄层内，主要在到同一以外的空间或介质中传 播，在