电磁场课件4-时变电磁场

电磁场课件4时变电磁场1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克电磁场课件4时变电磁场电磁场课件4时变电磁场1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克第四章时变电躐杨◆静态场:场大小不随时间发生改变特性:电场和磁场相互独立,互不影响令时变场:场的大小随时间发生改变。特性:电场和磁场相互激励,从而形成不可分隔的统一的整体,称为电磁场。变化的磁场会产生电场,变化的电场也会产生磁场时变电磁场的核心理论是麦克斯韦方程组电磁场与电磁波第四章时变电磁场心时变电磁场具有广泛的应用领域通信:利用电磁波进行信息的传输和通信雷达:利用电磁波进行目标的探测和测距遥感:利用传感器获取物体所辐射或反射电磁波强度及其时空分布,获取大气、陆地和海洋环境信息。心涉及:电磁波的辐射、波与物质的相互作用、电磁波传输与传播、电磁波信号的接收、电子系统、电磁波信号处理和信息的获取,难点:时变电磁场之间相互激励而具有波动特性,波动使时变电磁场的叠加不仅要考虑矢量的方向,同时还要考虑波相位对叠加的影响;电磁场的大小和方向随时间而变化,将导致介质的极化和磁化特性随时间而变化,使介质呈现色散特性等。电磁场与电磁波电磁场课件4时变电磁场1、战鼓一响，法律无声。——英国电磁1第四章时变电躐杨◆静态场:场大小不随时间发生改变特性:电场和磁场相互独立,互不影响令时变场:场的大小随时间发生改变。特性:电场和磁场相互激励,从而形成不可分隔的统一的整体,称为电磁场。变化的磁场会产生电场,变化的电场也会产生磁场时变电磁场的核心理论是麦克斯韦方程组电磁场与电磁波第四章时变电躐杨2第四章时变电磁场心时变电磁场具有广泛的应用领域通信:利用电磁波进行信息的传输和通信雷达:利用电磁波进行目标的探测和测距遥感:利用传感器获取物体所辐射或反射电磁波强度及其时空分布,获取大气、陆地和海洋环境信息。心涉及:电磁波的辐射、波与物质的相互作用、电磁波传输与传播、电磁波信号的接收、电子系统、电磁波信号处理和信息的获取,难点:时变电磁场之间相互激励而具有波动特性,波动使时变电磁场的叠加不仅要考虑矢量的方向,同时还要考虑波相位对叠加的影响;电磁场的大小和方向随时间而变化,将导致介质的极化和磁化特性随时间而变化,使介质呈现色散特性等。电磁场与电磁波第四章时变电磁场3第四章时变电磁场41波动方程42电磁场的位函数43电磁能量守恒定律44惟一性定理45时谐电磁场电磁场与电磁波第四章时变电磁场4第四章时变电磁场41波动方程由麦克斯韦方程可建立电磁场波动方程,它揭示了时变电磁场的运动规律,即电磁场的波动性。在无源空间中,电荷密度和电流密度处处为零(即p=00)。在线性各向同性的均匀媒质中,麦克斯韦方程组为Vx=E→VxVx=6(xE)at02HV×ECHV(VH)-V2HV·H=0V·E=0V-H-LE0磁场强度满足的波动方程同理E一A0电场强度满足的波动方程电磁场与电磁波·第四章时变电磁场5第四章时变电磁场在直角坐标系中,波动方程可分解为三个标量方程,每个方程只含有一个场分量,如02E.02E.2E2∠k0aEOEaEO-EQ2∠EEOEaE0波动方程的解是在空间沿一个特定方向传播的电磁波。研究电磁波的传播问题都可归结为在给定的边界条件和初始条件下求波动方程的解。电磁场与电磁波第四章时变电磁场6第四章时变电磁场42电躐场的妈数在静电场中引入电位函数(标量)来描述电场,在恒定磁场中引入矢量磁位和标量磁位来描述磁场,使对电场和磁场的分析得到很大程度的简化。时变电磁场的场强与场源的关系比较复杂,直接求解有关微分方程需要较多的数学知识为了简化求解过程,引入位函数(矢量位、标量位)作为求解时变电磁场的两个辅助函数将是行之有效的。电磁场与电磁波第四章时变电磁场7第四章时变电磁场、矢量位和标量位V·B=0V·(V×F)=0其中的矢量函数A称为电磁场的矢量位,单位为Wb/m(韦伯每米)或T·m(特斯拉·米)。B=V×A(V×A)OBV×EatAV×E+EVq←E+其中的标量函数φ称为电磁场的标量位,单位为V(伏特)。电磁场与电磁波第四章时变电磁场8第四章时变电磁场注意:这里的矢量位及标量位均是时间、空间函数。当它们与时间无关时,矢量位、标量位和场量之间的关系与静态场完全相同,因此矢量位又称为矢量磁位,标量位又称为标量电位B=V×AEE=-V电磁场与电磁波第四章时变电磁场9第四章时变电磁场二、洛仑兹条件上述定义的矢量位和标量位并不是惟一确定的,电场强度和磁感应强度可由多组矢量位和标量位表示。设y/为任意标量函数,令A’=A+Vyp=pV×A'=V×A+V×(Vy)=V×A=BaA_Vpa(A+Vy)yqBAVqEt电磁场与电磁波第四章时变电磁场10第四章时变电磁场由于φ/为任意标量函数,因此上面所定义的矢量位和标量位有无穷多组。原因:确定一个矢量场需同时确定其旋度和散度,尽管矢量位的旋度已确定,即磁感应强度,但其散度却没有确定。如此,适当地规定矢量位的散度不仅可以唯地确定矢量位和标量位,而且可以简化问题的求解。通常规定矢量位的散度为V·A称为洛仑兹条件电磁场与电磁波第四章时变电磁场11电磁场课件4-时变电磁场12电磁场课件4-时变电磁场13电磁场课件4-时变电磁场14电磁场课件4-时变电磁场15电磁场课件4-时变电磁场16电磁场课件4-时变电磁场17电磁场课件4-时变电磁场18电磁场课件4-时变电磁场19电磁场课件4-时变电磁场20电磁场课件4-时变电磁场21电磁场课件4-时变电磁场22电磁场课件4-时变电磁场23电磁场课件4-时变电磁场24电磁场课件4-时变电磁场25电磁场课件4-时变电磁场26电磁场课件4-时变电磁场27电磁场课件4-时变电磁场28电磁场课件4-时变电磁场29电磁场课件4-时变电磁场30电磁场课件4-时变电磁场31电磁场课件4-时变电磁场32电磁场课件4-时变电磁场33电磁场课件4-时变电磁场34电磁场课件4-时变电磁场35电磁场课件4-时变电磁场36电磁场课件4-时变电磁场37电磁场课件4-时变电磁场38电磁场课件4-时变电磁场39电磁场课件4-时变电磁场40电磁场课件4-时变电磁场41电磁场课件4-时变电磁场42电磁场课件4-时变电磁场43电磁场课件4-时变电磁场44电磁场课件4-时变电磁场45电磁场课件4-时变电磁场46电磁场课件4-时变电磁场47电磁场课件4-时变电磁场48电磁场课件4-时变电磁场49电磁场课件4-时变电磁场50电磁场课件4-时变电磁场51电磁场课件4-时变电磁场52电磁场课件4-时变电磁场53电磁场课件4-时变电磁场54电磁场课件4-时变电磁场55电磁场课件4-时变电磁场56电磁场课件4-时变电磁场57电磁场课件4-时变电磁场58电磁场课件4-时变电磁场59电磁场课件4-时变电磁场60电磁场课件4-时变电磁场61电磁场课件4-时变电磁场62电磁场课件4-时变电磁场63电磁场课件4-时变电磁场64电磁场课件4-时变电磁场65电磁场课件4-时变电磁场66电磁场课件4-时变电磁场67谢谢你的阅读知识就是财富丰富你的人生71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德

72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗

73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰

74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原

75、内外相应，言行相称。——韩非谢谢你的阅读知识就是财富71、既然我已经踏上这条道路，那么，68电磁场课件4时变电磁场1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克电磁场课件4时变电磁场电磁场课件4时变电磁场1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克第四章时变电躐杨◆静态场:场大小不随时间发生改变特性:电场和磁场相互独立,互不影响令时变场:场的大小随时间发生改变。特性:电场和磁场相互激励,从而形成不可分隔的统一的整体,称为电磁场。变化的磁场会产生电场,变化的电场也会产生磁场时变电磁场的核心理论是麦克斯韦方程组电磁场与电磁波第四章时变电磁场心时变电磁场具有广泛的应用领域通信:利用电磁波进行信息的传输和通信雷达:利用电磁波进行目标的探测和测距遥感:利用传感器获取物体所辐射或反射电磁波强度及其时空分布,获取大气、陆地和海洋环境信息。心涉及:电磁波的辐射、波与物质的相互作用、电磁波传输与传播、电磁波信号的接收、电子系统、电磁波信号处理和信息的获取,难点:时变电磁场之间相互激励而具有波动特性,波动使时变电磁场的叠加不仅要考虑矢量的方向,同时还要考虑波相位对叠加的影响;电磁场的大小和方向随时间而变化,将导致介质的极化和磁化特性随时间而变化,使介质呈现色散特性等。电磁场与电磁波电磁场课件4时变电磁场1、战鼓一响，法律无声。——英国电磁69第四章时变电躐杨◆静态场:场大小不随时间发生改变特性:电场和磁场相互独立,互不影响令时变场:场的大小随时间发生改变。特性:电场和磁场相互激励,从而形成不可分隔的统一的整体,称为电磁场。变化的磁场会产生电场,变化的电场也会产生磁场时变电磁场的核心理论是麦克斯韦方程组电磁场与电磁波第四章时变电躐杨70第四章时变电磁场心时变电磁场具有广泛的应用领域通信:利用电磁波进行信息的传输和通信雷达:利用电磁波进行目标的探测和测距遥感:利用传感器获取物体所辐射或反射电磁波强度及其时空分布,获取大气、陆地和海洋环境信息。心涉及:电磁波的辐射、波与物质的相互作用、电磁波传输与传播、电磁波信号的接收、电子系统、电磁波信号处理和信息的获取,难点:时变电磁场之间相互激励而具有波动特性,波动使时变电磁场的叠加不仅要考虑矢量的方向,同时还要考虑波相位对叠加的影响;电磁场的大小和方向随时间而变化,将导致介质的极化和磁化特性随时间而变化,使介质呈现色散特性等。电磁场与电磁波第四章时变电磁场71第四章时变电磁场41波动方程42电磁场的位函数43电磁能量守恒定律44惟一性定理45时谐电磁场电磁场与电磁波第四章时变电磁场72第四章时变电磁场41波动方程由麦克斯韦方程可建立电磁场波动方程,它揭示了时变电磁场的运动规律,即电磁场的波动性。在无源空间中,电荷密度和电流密度处处为零(即p=00)。在线性各向同性的均匀媒质中,麦克斯韦方程组为Vx=E→VxVx=6(xE)at02HV×ECHV(VH)-V2HV·H=0V·E=0V-H-LE0磁场强度满足的波动方程同理E一A0电场强度满足的波动方程电磁场与电磁波·第四章时变电磁场73第四章时变电磁场在直角坐标系中,波动方程可分解为三个标量方程,每个方程只含有一个场分量,如02E.02E.2E2∠k0aEOEaEO-EQ2∠EEOEaE0波动方程的解是在空间沿一个特定方向传播的电磁波。研究电磁波的传播问题都可归结为在给定的边界条件和初始条件下求波动方程的解。电磁场与电磁波第四章时变电磁场74第四章时变电磁场42电躐场的妈数在静电场中引入电位函数(标量)来描述电场,在恒定磁场中引入矢量磁位和标量磁位来描述磁场,使对电场和磁场的分析得到很大程度的简化。时变电磁场的场强与场源的关系比较复杂,直接求解有关微分方程需要较多的数学知识为了简化求解过程,引入位函数(矢量位、标量位)作为求解时变电磁场的两个辅助函数将是行之有效的。电磁场与电磁波第四章时变电磁场75第四章时变电磁场、矢量位和标量位V·B=0V·(V×F)=0其中的矢量函数A称为电磁场的矢量位,单位为Wb/m(韦伯每米)或T·m(特斯拉·米)。B=V×A(V×A)OBV×EatAV×E+EVq←E+其中的标量函数φ称为电磁场的标量位,单位为V(伏特)。电磁场与电磁波第四章时变电磁场76第四章时变电磁场注意:这里的矢量位及标量位均是时间、空间函数。当它们与时间无关时,矢量位、标量位和场量之间的关系与静态场完全相同,因此矢量位又称为矢量磁位,标量位又称为标量电位B=V×AEE=-V电磁场与电磁波第四章时变电磁场77第四章时变电磁场二、洛仑兹条件上述定义的矢量位和标量位并不是惟一确定的,电场强度和磁感应强度可由多组矢量位和标量位表示。设y/为任意标量函数,令A’=A+Vyp=pV×A'=V×A+V×(Vy)=V×A=BaA_Vpa(A+Vy)yqBAVqEt电磁场与电磁波第四章时变电磁场78第四章时变电磁场由于φ/为任意标量函数,因此上面所定义的矢量位和标量位有无穷多组。原因:确定一个矢量场需同时确定其旋度和散度,尽管矢量位的旋度已确定,即磁感应强度,但其散度却没有确定。如此,适当地规定矢量位的散度不仅可以唯地确定矢量位和标量位,而且可以简化问题的求解。通常规定矢量位的散度为V·A称为洛仑兹条件电磁场与电磁波第四章时变电磁场79电磁场课件4-时变电磁场80电磁场课件4-时变电磁场81电磁场课件4-时变电磁场82电磁场课件4-时变电磁场83电磁场课件4-时变电磁场84电磁场课件4-时变电磁场85电磁场课件4-时变电磁场86电磁场课件4-时变电磁场87电磁场课件4-时变电磁场88电磁场课件4-时变电磁场89电磁场课件4-时变电磁场90电磁场课件4-时变电磁场91电磁场课件4-时变电磁场92电磁场课件4-时变电磁场93电磁场课件4-时变电磁场94电磁场课件4-时变电磁场95电磁场课件4-时变电磁场96电磁场课件4-时变电磁场97电磁场课件4-时变电磁场98电磁场课件4-时变电磁场99电磁场课件4-时变电磁场100电磁场课件4-时变电磁场101电磁场课件4-时变电磁场102电磁场课件4-时变电磁场103电磁场课件4-时变电磁场104电磁场课件4-时变电磁场105电磁场课件4-时