電磁場導(dǎo)論之物理基礎(chǔ)-在線瀏覽
2025-03-05 19:42本頁面
【正文】 量或一個矢量的位置函數(shù) ,即場中任一個點都有一個確定的標量值或矢量 . 場線 ——一種形象描繪場分布的工具 c o n s tzyxh ?),( 其方程為 標量場 等值線 (面 ) 矢量場 矢量線 0d ?? lA其方程為 ????? g r a dzyx zyx ???????????? eeeg梯度 (gradient) 散度 (divergence) zAyAxA zyxAA ?????? ??????d iv高斯公式 ?? ???? VS dVd ASAAA ???ro t 旋度 (curl) zyxzyxzyxAAA?????????eeeASAlA d)(d Sl ????? ?? Stocke’s定理 第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 3 三種特殊形式的場 ： 如果在經(jīng)過某一軸線 (設(shè)為 Z 軸 )的一族平行平面上，場 F 的分布都相同，即 F=f(x,y)，則稱這個場為平行平面場。 3,球面對稱場： 如果在一族同心球面上 (設(shè)球心在原點 )，場 F 的分布都相同，即 F=f(r)，則稱這個場為球面對稱場。 宏觀上看，電荷分布是空間位置的函數(shù)。V ???????? ddΔΔl i m)(0Δ?第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 7 當電荷分布在一層很薄的區(qū)域時 ,若其厚度可以忽略不計，抽象為電荷分布在 “ 面 ”上，則 圖 1 2 ? h ? 0 ? q ? ? S ? 2）面電荷密度 ? SqSqt,z,y,x39。l ???????? ddΔΔl i m)(0Δ?單位 C/m 第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 9 4）點電荷 當電荷分布在一個很小的區(qū)域，它的外面沒有電荷。dr =0 2）半徑為 r?a，厚度為 dr的球殼所帶電荷量 1）體積元 dV所帶的元電荷 dq=? dV=?(r2sin ? d? 電磁場理論中，更關(guān)心任意場點的電荷運動情況（電流密度的大小和方向）?？煽礊槊芏葹??的面電荷，以速度 v 運動 K=??v 面電流密度是矢量，單位 A/m btbltlvKdddddd???????? ???bibtqbdtsddddddd ???? ?通過載流面上任一截線 b的電流 ? ??bi bK d 圖 1 5 K d b n b 注意：公式中截線 b及其法線方向 n 第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 14 3） 線電流 如果電荷在橫截面可忽略不計的導(dǎo)線上流動，就是常說的 “ 線電流 ” 。因此，線電流是只有 +/ – 之分的標量。從 S面流出去的電荷量，必然等于 S面所包圍體積 V中總電荷的減少量 第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 16 電場強度與電位移矢量 庫侖定律 庫侖定律是靜電場的基本實驗定律 rrqqtzyx eF21202121 4),( ???真空的介電常數(shù) ?0=10?9/36?（ F/m） 電荷之間的力不是超距作用，而是通過“電場”間接作用的。 利用疊加原理 rrq eE204 ???實際工程問題并不知道電荷密度的分布函數(shù)，因此很難用上式計算電場分布。 y 例 11題圖 x ?dz dE1 dE2 Ex ?z z r r ? 解： 套用（ 116）式，對x=0無限大帶電平面進行積分， 即可求得兩側(cè)的電場強度。 在帶電平面上取寬度為 dz的窄條，可看為無限長線電荷， 其單位長度的電荷量 ?=?dz，則 rrz eE01 2dd????第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 20 位于 ?z對稱位置的電荷產(chǎn)生的電場疊加后只有Ex分量 200x 2ds i n2drxzrzE ?? ????????????????? 無限大均勻帶電平面 x0側(cè)和 x0側(cè)的電場強度分別為 )(2 0 xeE ????0220 2)(d2 ????? ???? ? ???? zxzx第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 21 真空中靜電場特性 在點電荷 q的電場中 ， 將單位電荷從 A點移動到 B點所做的功： )11(4d44dd02020 BArrBArBA rrqrrqrq BA?????? ?????????lelE可見，電場力做功、兩點間的電壓都與路徑無關(guān) E——單位電荷所受的力； ——電場力將單位移動 dl所做的功； E?dl 表示電場力將單位電荷從 A點移到 B點所做的功 定義 : 靜電場中兩點間的電壓 lE d?? ? BAABUM N A B q ? rB dl dr rA r 第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 22 0d?qS??? SE真空中的高斯通量定理 對于閉合路徑，則有 ? ??l 0d lE基本方程之一 表明，靜電場是守恒場（保守場） 在點電荷 q的電場中，穿過同心球面的電通量 SeSE d4d 20??? ?? rSS rq??如果包圍點電荷的是一個任意形狀的閉合面上式仍然成立，因此 ?q 020d4 ???qSrqS???第一章電磁場的物理基礎(chǔ) 23 電介質(zhì)的分類 介質(zhì)的極化 三種極化現(xiàn)象 : 電子極化 ——無極分子 原子核外圍的電子云，在外電場作用下發(fā)生相對位移，出
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