工程電磁場(chǎng)3恒定電場(chǎng)(已修改)
2025-01-08 22:52 本頁(yè)面
【正文】 第 二 章 恒定電場(chǎng) 第二章 恒定電場(chǎng) Steady Electric Field 序 導(dǎo)電媒質(zhì)中的電流 基本方程 ? 分界面銜接條件 ? 邊值問(wèn)題 導(dǎo)電媒質(zhì)中恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比擬 電導(dǎo)和接地電阻 下 頁(yè) 電源電動(dòng)勢(shì)與局外場(chǎng)強(qiáng) 返 回 第 二 章 恒定電場(chǎng) 通有直流電流的導(dǎo)電媒質(zhì)中同時(shí)存在著電流場(chǎng)和恒定電場(chǎng)。恒定電場(chǎng)是動(dòng)態(tài)平衡下的電荷產(chǎn)生的，它與靜電場(chǎng)有相似之處。 Introduction 序 本章要求 : 熟練掌握靜電比擬法和電導(dǎo)的計(jì)算。 理解各種電流密度的概念，通過(guò)歐姆定律和焦耳定律深刻理解場(chǎng)量之間的關(guān)系。 掌握導(dǎo)電媒質(zhì)中的恒定電場(chǎng)基本方程和分界面銜接條件。 下 頁(yè) 上 頁(yè) 返 回 第 二 章 恒定電場(chǎng) 基本方程 E 的旋度 邊值問(wèn)題 邊界條件 電 位 一般解法 電導(dǎo)與接地電阻 特殊解 (靜電比擬 ) 恒定電場(chǎng)知識(shí)結(jié)構(gòu) 基本物理量 J、 E 歐姆定律 J 的散度 下 頁(yè) 上 頁(yè) 返 回 第 二 章 恒定電場(chǎng) 電流 (Current) 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電量。 導(dǎo)電媒質(zhì)中的電流 Current in Conductive Media 三種電流： tqIdd?A 傳導(dǎo)電流 —— 電荷在導(dǎo)電媒質(zhì)中的定向運(yùn)動(dòng)。 位移電流 —— 隨時(shí)間變化的 電場(chǎng) 產(chǎn)生的假想電流。 運(yùn)動(dòng)電流 —— 帶電粒子在真空中的 定向 運(yùn)動(dòng)。 下 頁(yè) 上 頁(yè) 返 回 第 二 章 恒定電場(chǎng) 1. 電流面密度 J ? ?? SI SJ d電流 體電荷 以速度 v 作勻速運(yùn)動(dòng)形成的電流。 ? vJ ?2mA電流密度 電流密度 （ Current Density) 下 頁(yè) 上 頁(yè) 返 回 圖 電流面密度矢量 圖 電流的計(jì)算 第 二 章 恒定電場(chǎng) 2. 電流線(xiàn)密度 K mA vK ?? lIl d )( n? ?? eK電流 en 是垂直于 dl，且通過(guò) dl 與曲面相切的單位矢量。 面電荷 在曲面上以速度 v 運(yùn)動(dòng)形成的電流。 ?圖 電流線(xiàn)密度及其通量 下 頁(yè) 上 頁(yè) 電流線(xiàn)密度 返 回 第 二 章 恒定電場(chǎng) 3. 元電流的概念 元電流是元電荷 以速度 v 運(yùn)動(dòng)形成的電流 qd?l lνK νJνd(dd(dd)( dISSVV???線(xiàn)電流元）面電流元）體電流元???工程應(yīng)用 媒質(zhì)磁化后的表面磁化電流； 同軸電纜的外導(dǎo)體視為電流線(xiàn)密度分布； 高頻時(shí)，因集膚效應(yīng)，電流趨于導(dǎo)體表面分布。 下 頁(yè) 上 頁(yè) 圖 媒質(zhì)的磁化電流 返 回 第 二 章 恒定電場(chǎng) 歐姆定律的微分形式 (Differential Form of Ohm’ s Law) J 與 E 共存，且 方向一致。 簡(jiǎn)單證明： 歐姆定律 微分形式。 EJ ??在線(xiàn)性媒質(zhì)中 對(duì) 兩邊取面積分 EJ ??左邊 IS ??? ? SJ d 右邊 ? ?? S SE d ?歐姆定律 積分形式。 RIU ?所以 RIU ?下 頁(yè) 上 頁(yè) 圖 J 與 E 之關(guān)系 返 回 GU? UlS???lU Sd?第 二 章 恒定電場(chǎng) 焦?fàn)柖傻奈⒎中问? (Differential Form of Joule’ s Law) 導(dǎo)體有電流時(shí)，必伴隨功率損耗，其功率體密度為 EJ
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