高二物理竞赛:麦克斯韦方程组的积分形式与微分形式课件(共12张PPT)

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高二物理竞赛:麦克斯韦方程组的积分形式与微分形式课件(共12张PPT)

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麦克斯韦方程组的积分形式与微分形式
麦克斯韦方程组的积分形式与微分形式式中的k为常数。试求:位移电流密度和电场强度。例自由空间的磁场强度为解自由空间的传导电流密度为0,故由式,得例铜的电导率、相对介电常数 。设铜中的传导电流密度为 。试证明:在无线电频率范围内,铜中的位移电流与传导电流相比是可以忽略的。而传导电流密度的振幅值为通常所说的无线电频率是指f= 300 MHz以下的频率范围,即使扩展到极高频段(f= 30~300 GHz),从上面的关系式看出比值Jdm/Jm也是很小的,故可忽略铜中的位移电流。解:铜中存在时变电磁场时,位移电流密度为位移电流密度的振幅值为例2.6.2在无源的电介质 中,若已知电场强度矢量 ,式中的E0为振幅、ω为角频率、k为相位常数。试确定k与ω之间所满足的关系,并求出与 相应的其他场矢量。解: 是电磁场的场矢量,应满足麦克斯韦方程组。因此,利用麦克斯韦方程组可以确定k与ω之间所满足的关系,以及与 相应的其他场矢量。对时间t积分,得由以上各个场矢量都应满足麦克斯韦方程,将以上得到的H和D代入式8边界条件在两种理想介质分界面上,通常没有电荷和电流分布,即JS=0、ρS=0,故电磁场不可能进入理想导体内例2.7.1z< 0的区域的媒质参数为,z> 0区域的媒质参数为 。若媒质1中的电场强度为媒质2中的电场强度为(1)试确定常数A的值;(2)求磁场强度 和 ;(3)验证 和 满足边界条件。解:(1)这是两种电介质的分界面,在分界面z= 0处,有利用两种电介质分界面上电场强度的切向分量连续的边界条件得到将上式对时间t积分,得(2)由 ,有可见,在z= 0处,磁场强度的切向分量是连续的,因为在分界面上(z= 0)不存在面电流。(3)z= 0时同样,由 ,得解(1)由,有试求:(1)磁场强度 ;(2)导体表面的电流密度。例2.7.3在两导体平板(z= 0和z=d)之间的空气中,已知电场强度将上式对时间t积分,得(2)z= 0处导体表面的电流密度为z=d处导体表面的电流密度为

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