4恒定电场(p32)2学时.ppt

1.重要结论，电流连续性方程，电场守恒方程，导电介质的本征方程，电导率，单位A/(v.m)或S/m，积分形式，微分形式，书4.2，书4.3，欧姆定律，注：电阻率，2，第四章是关于恒定电场，主要包括电流密度的基本方程，电流连续性方程，散度方程，电场守恒方程，旋度方程本征方程，欧姆定律边界条件，之间的类比例子恒定电流空间中电源产生的电场。特别强调的是，电源和导体有两种恒流空间：导电介质(导体)对应于导电电流。本章研究真空对应于电流。在真空中离子运动的静电场中，导体的内部场强为0，导体是等电位体，表面是等电位面。在恒定电场中，导体中有恒定电场。导体不是等电位体，表面也不是等电位面。然而，电荷分布是恒定的，因此电场特性类似于静电场。电流和电流密度，电流：充电时间变化率！单位：安培，安培(a)“电流”是标量！恒定电流：5，电流密度，方向：导体中某一点的正电荷移动方向-电流方向的大小：通过该点的单位垂直截面上的电流强度、电流密度、体电流密度、电流强度和电流密度之间的关系，通过任何截面的电流等于通过该截面的电流密度矢量的通量，6，面积电流密度：方向：正电荷移动方向的大小：体电流密度：7， 欧姆定律的微分形式，长度为l的导体电阻，流过S的电流，导体两端的电压，8，4.2电流连续性方程，电荷既不能产生也不能消除电荷守恒定律现象，如物体充电和电流，实际上是电荷转移的过程。 每单位时间从任何封闭表面流出的电量等于封闭表面中总电量的减少率。它适用于任何电流，积分形式，微分形式，9，恒定电流，恒定电流的连续性方程-恒定电流是一个无源场，均匀导体，10，导体内任何封闭曲面包含的净电荷是0，虽然均匀导体内有恒定电流，但没有电荷，电荷只能分布在导体表面。11，基尔霍夫电流定律，12，4.3导电介质中的恒定电场，对于均匀介质，该电场的散度：在恒定电场条件下，均匀导电介质中的净电荷堆密度为零，所有电荷只能分布在导电介质表面。，13，该电场的旋度，由E:恒定(恒定)电荷量产生的电场，由库仑电场E:非静电力产生的电场，局部电场，14，恒定电场的旋度方程，库仑场导体中恒定电场的基本方程，15，均匀导体，旋度方程，散度方程，本构方程，物质方程，均匀导体的恒定电场满足拉普拉斯方程，16，电导率的具体数值例子包括银：海水：橡胶：铜： 导体：良导体理想导体，介质：有泄漏的理想介质，17，总结：基本方程，积分形式，微分形式，静电场，恒定电场，散度方程，旋度方程，特征方程，散度方程，旋度方程，特征方程，18，例4.1p87，a，b，r，q，由对称性决定，对于半径为r的高斯表面，19，4.4传导介质中的能量损失，dq电荷在dt时间内在传导介质中移动dl距离，传导介质中电场的功率损失为：单位体积的功率损失为：微分形式恒电场的边界条件，切线是一个“闭环”，使用旋度方程，法线是一个“平箱”，使用高斯定理，势能和能量，这两种类型分为两种类型，22。在两个导体的界面上，界面上是免费的。23和2中的电流线平行于界面，电场强度只有切向分量。在理想介质一侧，电场强度不垂直于导体表面，导体表面不是等电位面，导体不是等电位体，正常情况下，切向情况下，24。当2是理想导体时，在理想介质侧，电场强度垂直于导体表面，导体表面是等电位面。导体是等电位体，介质1是不良导体(1=0，非常小)，介质2是良导体(2非常大)。当恒定电流通过从良导体到不良导体的界面时，电流线近似垂直于良导体的表面，并且良导体的表面近似是等电位表面，例如25。两个非理想介质1和2被填充在平行板电容器的两个板之间。如果在电极之间施加电压U，则计算每种介质的EJ2、电压3和两种介质界面处的自由电荷表面密度。分析：不是理想的媒介！-漏电流！界面上有免费的吗？边界上的常量(连续)是多少？26，27，28，同轴线，导体球壳，导体球壳，U0，29，例如，半径r0=6.91mm毫米的铜平行双线传输线是已知的，线间距d=50cm厘米，施加的电压U0=100V伏，电流I0=300A安流过导体，铜的电导率为5.8 * 107 s/m，试着找出导体内部和表面的场强。假设导体内部的电场是E1，外部的电场是E2。导体内部的电场只有一个沿Z轴的分量。在导体的外表面，电场的切向分量是垂直的。使用静电场方法，导体表面上的电场是，而不是数值，并且外部电场近似垂直于导体表面，30。概述：边界条件，静电场介质边界，恒定电场介质边界，31。4.恒定电场和静电场的比较。由于导电介质中恒定电场的基本方程与不带电区域介质中静电场的基本方程在形式上是相同的，边界条件也是相同的，这两种情况是可以比较的。也就是说，一种情况的解可以从另一种情况的解中导出。恒定电场，静电场，映射，32，静电场，恒定电场，33，电容和电导比较，34，类比关系，35，同心金属球，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和和(b)均匀介质，找出：场分布在两种情况下，36，半径为r的高斯表面，37，根据对偶关系，38，关于电阻，绝缘电阻：在金属电极之间，它通常是ne因为流过接地装置附近的电流的横截面最小，所以接地电阻主要集中在接地装置附近，并且为了计算方便，可以认为电流从接地装置流向无穷大。39，如何直接找到电阻1，例1。铜线，直径1毫米，长度1公里：导线DC电阻r，解决方案：使用定义！铜：40，实施例2。具有泄漏的介质，具有施加的电源电压u的同轴线，内部和外部导体半径a和b，填充有非理想介质，因此计算每单位长度的泄漏电流、泄漏电导。分析：泄漏电导-泄漏电阻，思维：(泄漏)电流-电场强度-电势，过程：P87例4.2，41，静电类比的应用。如果一个场的解是已知的，那么另一个场的解就不需要求解，相应的参数可以根据类比关系进行替换。例如2，同轴线施加的电源电压是U，内导体和外导体的半径是A和B，并且由于非理想介质的填充而存在泄漏电流。找出每单位长度的泄漏电导。解决方案2:泄漏电导-泄漏电阻，同轴线单位长度的电容：42，同轴线单位长度的电容：双导体单位长度的泄漏电导是多少？书p89例4.3，43，4.3，p89，平行双导体，直径d，间距d，传输线周围的介质电导率，找出双线传输线的泄漏电导。44，接地电阻P89例4.4，示例。深埋球形电极，在电流到达金属球后，找出接地电阻(P108书例4.4)，用接地作为球形扩散的电阻。直到无限，“深埋”意味着没有考虑地球表面的影响。金属的导电性