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)-閱讀頁
2024-08-08 05:30本頁面
【正文】 HEEJvf???????????????? ?????????? )(比較 29 分兩種情況討論 (1) 真空中電荷分布情況 BH ??01??ED ?? 0??因此 BES ??? ??01? )(21 2120 0 BEw ?? ??這時(shí)相互作用的物質(zhì)是電磁場(chǎng)和自由電荷 , 能量在兩者之間傳播 . 在真空中 30 場(chǎng)對(duì)自由電荷所作的功率密度為 J?E，它或者變?yōu)殡姾傻? 動(dòng)能，或者變?yōu)榻苟鸁?。?dāng)外場(chǎng)變化時(shí)，極化能和磁化能亦發(fā)生變化，如果不計(jì)及介質(zhì)損耗，則這種變化是可逆的。 31 一般介質(zhì)中場(chǎng)能量的改變量 BHDEw???? δδδ ????線性介質(zhì) ED ?? ?? HB?? ??積分得 : )(21 BHDEw ???? ????介質(zhì)的極化和磁化狀態(tài)由介質(zhì)電磁性質(zhì)方程確定，一定的宏觀電磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)于一定的介質(zhì)極化和磁化狀態(tài)，因此我們把極化能和磁化能歸入場(chǎng)能中一起考慮，成為介質(zhì)中的總電磁能量。在電路中，物理系統(tǒng)的能量包括導(dǎo)線內(nèi)部電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和導(dǎo)線周圍空間中的電磁場(chǎng)能量。在傳輸過程中，一部分能量進(jìn)入導(dǎo)線內(nèi)部變?yōu)榻苟鸁釗p耗；在負(fù)載電阻上 ,電磁能量從場(chǎng)中流人電阻內(nèi)，供給負(fù)載所消耗的能量。導(dǎo)線載有電流 I，兩導(dǎo)線間的電壓為 U。 (2)計(jì)及內(nèi)導(dǎo)線的有限電導(dǎo)率 ,計(jì)算通過內(nèi)導(dǎo)線表面進(jìn)入導(dǎo)線內(nèi)的能流 ,證明它對(duì)于導(dǎo)線的損耗功率 . 35 (1) 以距對(duì)稱軸為 r的半徑作一圓周 (arb),應(yīng)用安培環(huán)路定律 ,由對(duì)稱性得 rIH?? 2?導(dǎo)線表面上一般帶有電荷，設(shè)內(nèi)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電荷 (電荷線密度 )為 ? 高斯定理 對(duì)稱性 ??? ?rrE2???rE r2?IrH ???2 解： 36 式中 ez為沿導(dǎo)線軸向單位矢量 兩導(dǎo)線間的電壓 baIndrEU ba r ???2?? ?zzr erIeHEHES ?????224 ???? ????因而 zaberUIS ??21ln?能流密度 37 把 S對(duì)兩導(dǎo)線間圓環(huán)狀截面積積分得傳輸功率 UIdrrUIr d rSP babaab???? ? ? 1ln2 ? UI即為通常在電路問題中的傳輸功率表達(dá)式，這功率是在場(chǎng)中傳輸?shù)? 38 (2) 設(shè)導(dǎo)線的電導(dǎo)率為 ?， 由歐姆定律 ,在導(dǎo)線內(nèi)有 zeaIJE ?????? 2??由于電場(chǎng)切向分量是連續(xù)的，因此在緊貼內(nèi)導(dǎo)線表面的介質(zhì)內(nèi)，電場(chǎng)除有徑向分量 Er外，還有切向分量
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