《時(shí)變電磁場(chǎng)邊界條》PPT課件

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1、時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件1、的邊界條件為表面?zhèn)鲗?dǎo)電流密度。式中：為由媒質(zhì)2－>1的法向。一、一般媒質(zhì)分界面上的邊界條件()特殊地，若介質(zhì)分界面上不存在傳導(dǎo)電流，則結(jié)論：當(dāng)分界面上存在傳導(dǎo)面電流時(shí)，切向不連續(xù)，其不連續(xù)量等于分界面上面電流密度。當(dāng)且僅當(dāng)分界面上不存在傳導(dǎo)面電流時(shí)，切向連續(xù)。2、的邊界條件結(jié)論：切向連續(xù)。3、的邊界條件結(jié)論：在邊界面上，法向連續(xù)。4、的邊界條件說明：為分界面上自由電荷面密度。特殊地：若媒質(zhì)為理想媒質(zhì)，則,此時(shí)有結(jié)論：當(dāng)分界面上存在自由電荷時(shí)，切向不連續(xù)，其不連續(xù)量等于分界面上面電荷密度。當(dāng)且僅當(dāng)分界面上不存在自由電荷時(shí)，切向連續(xù)。二、理想媒質(zhì)分界面上的邊界條件()

2、在理想介質(zhì)分界面上，不存在自由電荷和傳導(dǎo)電流。結(jié)論：在理想介質(zhì)分界面上，矢量切向連續(xù)在理想介質(zhì)分界面上，矢量法向連續(xù)三、理想導(dǎo)體分界面上的邊界條件()在理想導(dǎo)體內(nèi)部，在導(dǎo)體分界面上，一般存在自由電荷和傳導(dǎo)電流。式中：為導(dǎo)體外法向。6.4時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件法向分量邊界條件設(shè)n是分界面上任意點(diǎn)處的法向單位矢量；F表示該點(diǎn)的某一場(chǎng)矢量(例如D、B、…)，它可以分解為沿n方向和垂直于n方向的兩個(gè)分量。因?yàn)槭噶亢愕仁剿陨鲜降谝豁?xiàng)沿n方向，稱為法向分量；第二項(xiàng)垂直于n方向，切于分界面，稱為切向分量。6.4.1一般情況如果分界面的薄層內(nèi)有自由電荷，則圓柱面內(nèi)包圍的總電荷為由上面兩式，得電位移矢量

3、的法向分量邊界條件的矢量形式為或者如下的標(biāo)量形式：若分界面上沒有自由面電荷，則有然而D=εE，所以綜上可見，如果分界面上有自由面電荷，那么電位移矢量D的法向分量Dn越過分界面時(shí)不連續(xù)，有一等于面電荷密度ρS的突變。如ρS=0，則法向分量Dn連續(xù)；但是，分界面兩側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的法向分量En不連續(xù)。磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的法向分量的矢量形式的邊界條件為或者如下的標(biāo)量形式的邊界條件：由于B=μH，所以切向分量邊界條件將麥克斯韋方程設(shè)n(由媒質(zhì)2指向媒質(zhì)1)、l分別是Δl中點(diǎn)處分界面的法向單位矢量和切向單位矢量，b是垂直于n且與矩形回路成右手螺旋關(guān)系的單位矢量，三者的關(guān)系為將麥克斯韋方程因?yàn)橛邢薅鴋→

4、0，所以如果分界面的薄層內(nèi)有自由電流，則在回路所圍的面積上，綜合以上三式得b是任意單位矢量，且n×H與JS共面(均切于分界面)，所以如果分界面處沒有自由面電流，那么由上式可以獲得6.4.2兩種特殊情況矢量形式的邊界條件為它們相應(yīng)的標(biāo)量形式為