電動力學chapter43(有導體存在時電磁波的傳播)(專業(yè)版)
【正文】 39。??????位移電流 ???? i??39。12 039。2022/8/20 14 上述方程組第二式可寫為 EiH??39。E=0時代表導體中可能存在的電磁波．解出 E后，磁場 H可由麥氏方程求得． ???? i??39。EiEE ??????2022/8/20 29 ??????0039。2022/8/20 12 右邊兩項分別代表位移電流和傳導電流 . 傳導電流與電場同相，它的耗散功率密度為 1?2Re(J *?E)．位移電流與電場有 90?相位差，它不消耗功率．相應地，在復電容率中，實數(shù)部分 ?代表位移電流的貢獻，它不引起電磁波功率的耗散，而虛數(shù)部分是傳導電流的貢獻，它引起能量耗散． 復電容率的物理意義 EiH ?? 39。39。39。 3 有導體存在時電磁波的傳播 2022/8/20 2 真空和絕緣介質中電磁波 在真空和理想絕緣介質內部，沒有能量損耗，電磁波可以無衰減地傳播． 導體中的電磁波 導體內有自由電子，在電磁波電場作用下，自由電子運動形成傳導電流，由電流產生的焦耳熱使電磁波能量不斷損耗．因此，在導體內部的電磁波是一種衰減波．在傳播過程中，電磁能量轉化為熱量． 2022/8/20 3 導體內電磁波的傳播過程是交變電磁場與自由電子運動互相制約的過程，這種相互作用決定導體內電磁波的存在形式．先研究導體內自由電荷分布的特點，然后在有傳導電流分布的情形下解麥克斯韋方程組，分析導體內的電磁波以及在導體表面上電磁波的反射和折射問題． 2022/8/20 4 在靜電情形我們知道導體內部不帶電，自由電荷只能分布于導體表面上．在迅變場中是否仍然保持這特性呢？ 1．導體內的自由電荷分布 2022/8/20 5 ?? ??? E?在電場 E作用下，導體內引起傳導電流J．由歐姆定律， EJ????式中 ?為電導率 ，聯(lián)立得 ?????? J?設導體內部某區(qū)域內有自由電荷分布，其密度為 ?．這電荷分布激發(fā)電場 E， 2022/8/20 6 上式表示當導體內某處有電荷密度 ?出現(xiàn)時，就有電流從該處向外流出．從物理上看這是很明顯的．因為假如某區(qū)域內有電荷積聚的話，電荷之間相互排斥，必然引起向外發(fā)散的電流．由于電荷外流，每一體元內的電荷密度減小． ?的變化率
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