ch2 电磁场的基本规律( 电磁场与电磁波)

1、第一、二章电磁场的基本规律，本章主要介绍电磁场理论的基本理论和基本规律。主要内容包括：电，磁场的源电荷和电流静电场的基本定律恒定磁场的基本定律介质的电磁特性麦克斯韦方程的电磁场的边界条件，2，本章的知识语境，电磁场的来源：电荷，电流(2.1)，注：亥姆霍兹定理，静态场，静电场的发散和旋转，静态磁场的发散和旋转，以及电流，4，自然中最小的带电粒子，电子和质子的电子电荷的价值为e=1.602 177 3310-19(单位：c)，在微观上电荷以离散方式出现在空间中的宏观电磁学角度，当大量带电粒子密集出现在特定空间内时，可以假定电荷是在此范围内连续分布的电荷的多种分布。 在空间的体积电荷密度方面，电荷

2、表面密度s线密度l，2.1.1电荷和电荷密度，5，单位：C/m3(库/米3)，总电荷q与密度的关系：如果体积元素v中分布的电荷功率为q，则电荷密度，电荷密度，6，单位3360 C如果分布在线元素l上的电荷电量为q，则电荷密度为电荷线密度，8，点电荷的电荷密度为q，体积为0的几何点集中的电荷，点电荷的表示方式为点电荷q位于坐标原点，点电荷q位于(位置矢量)，点电荷，9，电流由方向流的电荷形成，通常表示为电流强度I。定义了恒定(恒定)电流通过s的横截面的电流量，该横截面被称为恒定(恒定)电流引入电流密度，以说明电流的分布。空间中的电气流体密度j面的电流面密度选择Js线中的电流量I、2.1.2电流和

3、电流密度、10、通过体积中任意截面s的电流、带电粒子密度n、粒子功率q、运动速度v、图形支柱。其中：曲面s的垂直单位向量，体电流密度，(A/m2)，柱上的所有带电粒子在dt时间内通过dS流出。也就是说，在dt时间内，通过dS的电荷为，11，从体电流中导出表面电流密度定义。如果将体电流密度设置为，将薄层厚度设置为h，将薄层横截面s，则通过截面的电流为，面电流密度电流在厚度为零的薄层中流动时形成表面电流或面电流。表达式是A/m(安培/米)，12，体电流和面电流徐璐是其他两种类型的电流分布，如果有体电流，则不是面电流。表面电流密度的说明，线电流密度在横截面中可以忽略的曲线上流动的电流称为线电流。长度

4、元素dl的电流Idl称为电流元素。13，电荷保持定律电荷保持不变，不被创造，不被消灭，可以从一个物体移动到另一个物体，或者从一个地方移动到另一个地方。2.1.3电荷守恒定律和电流连续方程，电荷守恒定律：在电流空间中，体积v内单位时间内减少的电荷数量等于该体积的总电流流。换句话说，电流连续性方程将高斯发散定理应用于方程的左端，将封闭面的面积切换为体积分数。因此，14，1，体积v为整个空间时，闭合面s为无限接口，不流动电流，这意味着对电荷守恒定律的进一步讨论，即整个空间的总电荷保持。2，积分形式反映了电荷变化与电流流的宏观关系，微分形式解释了空间中各点电荷变化与电流流的局部关系。，15，常数(正常

5、)电流的连续性方程所谓的常数(或稳定常数)，意味着所有物理量不随时间变化。不随时间变化的电流称为恒定电流(或正常电流)。在恒定电流空间中，电荷分布也是恒定的，即时间的部分微分为0时，电流连续性方程说明恒定电流连续性方程，16，2.2真空中静电场的基本定律，2.2.1库仑定律的场强，库仑定律说明了实际空中两点电荷之间相互作用力的定律，其中：F12表示Q1作用于Q2的静电。真空的介电常数。静电场：位置固定，具有一定功率量的静态电荷产生的电场。17，静电力符合矢量叠加原理，连续分布电荷系统的静电力必须通过矢量积分解决，按电量比例与距离的平方成反比，大小连接的电的规律，18，电场的定义，电场的强度矢量

6、，电场的大小和方向必须用电场的强度矢量表示。电场强度是指电场在电荷周围形成的物质，当其他电荷在此物质内时，由电场的力作用的静态电荷产生的电场称为时变电场，电场强度矢量描述了电场分布的基本物理量。19、点电荷产生的电场单点电荷q空间任意点处激发的电场是由n点电荷组成的电荷系统在空间任意点激发的电场，如下所示：问题：如何解决通过连续分布电荷而产生的电场？20，连续分布电荷系统产生的电场由体积v的电荷在空间随机点r产生的电场，处理思路：1)无限细分区域2)每个区域3)矢量叠加原理，质量电荷密度设置，图中dV在p点产生的电场是：整个体积v内的电荷在p点产生的电场是：例如，线电荷，面电荷，22，在例图中，半径为r的带电微环，在圆环中，单位长度为带电l，总功率为q。寻找环轴上任意点的电场。解法：将圆环分解为无数个线元素。可以将每个线元素视为点电荷l(r)dl。