資源描述：
《電磁場的基本規(guī)律new》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、1電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律2本章討論內(nèi)容2.1電荷守恒定律2.2真空中靜電場的基本規(guī)律2.3真空中恒定磁場的基本規(guī)律2.4媒質(zhì)的電磁特性2.5電磁感應定律和位移電流2.6麥克斯韋方程組2.7電磁場的邊界條件主電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律32.1電荷守恒定律電磁場物理模型中的基本物理量可分為源量和場量兩大類。??源量為電荷q(r?,t)和電流I(r?,t)，分別用來描述產(chǎn)生電磁效應的兩類場源。電荷是產(chǎn)生電場的源，電流是產(chǎn)生磁場的源。電荷電流（運動）電場磁場南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律4本節(jié)內(nèi)
2、容2.1.1電荷與電荷密度2.1.2電流與電流密度2.1.3電荷守恒定律主電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律52.1.1電荷與電荷密度?電荷是物質(zhì)基本屬性之一。?1897年英國科學家湯姆遜(J.J.Thomson)在實驗中發(fā)現(xiàn)了電子。?1907—1913年間，美國科學家密立根(R.A.Miliken)通過油滴實驗，精確測定電子電荷的量值為e=1.60217733×10-19(單位：C)確認了電荷的量子化概念。換句話說，e是最小的電荷，而任何帶電粒子所帶電荷都是e的整數(shù)倍。?宏觀分析時，電荷常是數(shù)以億計的電子電荷e的集合，故可不考慮其量子化的事實，而認為
3、電荷量q可任意連續(xù)取值。南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律6理想化實際帶電系統(tǒng)的電荷分布形態(tài)分為四種形式：點電荷、體分布電荷、面分布電荷、線分布電荷1.電荷體密度電荷連續(xù)分布于體積V內(nèi)，用電荷體密度來描述其分布???Δq(r)dq(r)?(r)?lim?ΔV?0ΔVdV單位：C/m3(庫/米3)z?q?V根據(jù)電荷密度的定義，如果已知?Vr某空間區(qū)域V中的電荷體密度，則區(qū)oy域V中的總電荷q為x?q???(r)dVV南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律72.電荷面密度若電荷分布在薄層上，當僅考慮薄層外、距薄層的距離要比薄層的厚度大得多處的電場，而不分
4、析和計算該薄層內(nèi)的電場時，可將該薄層的厚度忽略，認為電荷是面分布。面分布的電荷可用電荷面密度表示。???Δq(r)dq(r)?(r)?lim?SzΔS?0ΔSdS?S?q單位:C/m2(庫/米2)S?r如果已知某空間曲面S上的電荷面密度，則該曲面上的總電荷q為oy?xq??(r)dS?sS南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律83.電荷線密度若電荷分布在細線上，當僅考慮細線外、距細線的距離要比細線的直徑大得多處的電場，而不分析和計算線內(nèi)的電場時，可將線的直徑忽略，認為電荷是線分布。線分布的電荷可用電荷線密度表示。???Δq(r)dq(r)?(r)??ll
5、imΔldlz?qΔl?0單位:C/m(庫/米)?l?r如果已知某空間曲線上的電荷線oy密度，則該曲線上的總電荷q為x?q??(r)dl?lC南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律94.點電荷對于總電荷為q的電荷集中在很小區(qū)域V的情況，當不分析和計算該電荷所在的小區(qū)域中的電場，而僅需要分析和計算電場的區(qū)域又距離電荷區(qū)很遠，即場點距源點的距離遠大于電荷所在的源區(qū)的線度時，小體積V中的電荷可看作位于該區(qū)域中心、電荷為q的點電荷。zq點電荷的電荷密度表示???r???(r)?qδ(r?r?)oyx南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律102.1.2電流與電流密
6、度電流——電荷的定向運動而形成，用i表示，其大小定義為：單位時間內(nèi)通過某一橫截面S的電荷量，即iq?lim(???t)dqdt??t0單位:A（安）電流方向:正電荷的流動方向形成電流的條件：?存在可以自由移動的電荷;?存在電場。說明：電流通常是時間的函數(shù)，不隨時間變化的電流稱為恒定電流，用I表示。南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律11一般情況下，在空間不同的點，電流的大小和方向往往是不同的。在電磁理論中，常用體電流、面電流和線電流來描述電流的分別狀態(tài)。1.體電流?S?電荷在某一體積內(nèi)定向運動所形en成的電流稱為體電流，用電流密度矢??J量J來描述。?
7、???iid體電流密度矢量Je??limenn??S0?SSd單位：A/m2（安/米2）。正電荷運動的方向流過任意曲面S的電流為??i??J?dSS南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律122.面電流???電荷在一個厚度可以忽略的eneJtS薄層內(nèi)定向運動所形成的電流稱?為面電流，用面電流密度矢量JS來描述其分布dh0?0?l????iid面電流密度矢量Je??limeStt??l0?lld單位：A/m（安/米）。正電荷運動的方向?通過薄導體層上任意有向曲線l的電流為???i??JS?(en?dl)請大家推導過程！l南電磁場與電磁波第2章電磁場的基本規(guī)律
8、132.1.3電荷守恒定律（電流連續(xù)性方程）電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)造，也不
