電動(dòng)力學(xué)chapter13(電磁場(chǎng)邊值關(guān)系電磁場(chǎng)的能量和能流)-全文預(yù)覽
【正文】 。 (2) 介質(zhì)內(nèi)的電磁能量和能流 這時(shí)相互作用的系統(tǒng)包括三個(gè)方面： 電磁場(chǎng)、自由電荷、介質(zhì)。在轉(zhuǎn)移過程中總能量是守恒的。 由對(duì)稱性可知電場(chǎng)沿垂直于平板的方向，把邊值關(guān)系應(yīng)用于下板與介質(zhì) 1界面上，因?qū)w內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零，故得 同樣，把邊值關(guān)系應(yīng)用到上板與介質(zhì) 2界面上得 fD ??1fD ???? 2解 21 由這兩式得 2211 , ???? ffEE ??束縛電荷分布于介質(zhì)表面上。 ? ? 012 ??? EEn ???可得電場(chǎng)切向分量的邊值關(guān)系： ?? ???? SL SdBdtdldE ,????同理，應(yīng)用 19 以后在公式中出現(xiàn)的 ?和 ?, 除特別聲明者外，都代表自由電荷面密度和自由電荷線密度，不再寫出角標(biāo) f。從宏觀來說回路短邊的長度仍可看作趨于零 ,因而有 ? ? lHHldHL tt ????? 12??其中 t表示沿 ?l的切向分量。如圖界面的一部分，其上有面電流，其線密度為 ?， ?l為橫截線，垂直流過 ?l段的電流為 13 由于存在面電流，在界面兩側(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生躍變。 ? ? Pfnn EE ??? ??? 1207 ? ? SdPPdSP ??? ???? 12?通過薄層右側(cè)面進(jìn)入介質(zhì) 2的正電荷為 P2?dS ，由介質(zhì) 1通過薄層左側(cè)進(jìn)入薄層的正電荷為 P2?dS ，因此，薄層內(nèi)出現(xiàn)的凈余電荷為 ?(P2 ? P1)?dS ，以 ?P表示束縛電荷面密度，有 8 由此 ? ?12 PPnP ??? ?????n為分界面上由介質(zhì) 1指向介質(zhì) 2的法線 兩式相加 極化矢量的躍變與束縛電荷面密度相關(guān)，Dn的躍變與自由電荷面密度相關(guān)， En的躍變與總電荷面密度相關(guān)。把這組方程應(yīng)用到界面上可以得到兩側(cè)場(chǎng)量的關(guān)系。 圖 (a): 介質(zhì)與真空分界的情形，在外場(chǎng) E0的作用下，介質(zhì)界面上產(chǎn)生面束縛電荷，這些束縛電荷本身激發(fā)的電場(chǎng)在介質(zhì)內(nèi)與 E0反向，在真空中與 E0同向。 2 在場(chǎng)作用下，介質(zhì)界面上一般出現(xiàn)面束縛電荷和電流分布，這些電荷電流的存在又使得界面兩側(cè)場(chǎng)量發(fā)生躍變。在兩介質(zhì)分界面上，由于一般出現(xiàn)面電荷電流分布，使物理量發(fā)生躍變，微分形式的麥?zhǔn)戏匠探M不再適用。兩邊的電場(chǎng) E1和 E2在界面上發(fā)生躍變。 5 一、法向分量的躍變 麥?zhǔn)戏匠探M的積分形式為 ??????????????????SSfSLfSLSdBQSdDSdDdtdIldHSdBdtdldE.0,??
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