磁场强度导体表面的电流密度优秀PPT.ppt

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1、第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波1 第2章 电磁场的基本规律第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波2 2.1 电荷守恒定律电荷守恒定律2.2 真空中静电场的基本规律真空中静电场的基本规律2.3 真空中恒定磁场的基本规律真空中恒定磁场的基本规律2.4 媒质的电磁特性媒质的电磁特性2.5 电磁感应定律电磁感应定律2.6 位移电流位移电流2.7 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组2.8 电磁场的边界条件电磁场的边界条件本章探讨内容本章探讨内容本章探讨内容本章探讨

2、内容第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波31.电荷体密度电荷体密度 单位：单位：C/m3 (库仑库仑/米米3 3)依据电荷密度的定义，假如已知某空间依据电荷密度的定义，假如已知某空间区域区域V V中的电荷体密度，则区域中的电荷体密度，则区域V V中的总电量中的总电量q q为为 电电荷荷连续连续分布于体分布于体积积V内，用内，用电电荷体密度来描述其分布荷体密度来描述其分布 一、一、志向化志向化实际带电实际带电系系统统的的电电荷分布形荷分布形态态分分为为四种形式：四种形式：点点电电荷、体分布荷、体分布电电荷、面分布荷、面分布电

3、电荷、荷、线线分布分布电电荷荷第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波4 若电荷分布在薄层上的状况，当仅考虑薄层外，距薄层的距离要比薄若电荷分布在薄层上的状况，当仅考虑薄层外，距薄层的距离要比薄层的厚度大得多处的电场，而不分析和计算该薄层内的电场时，可将该薄层层的厚度大得多处的电场，而不分析和计算该薄层内的电场时，可将该薄层的厚度忽视，认为电荷是面分布。面分布的电荷可用电荷面密度表示。的厚度忽视，认为电荷是面分布。面分布的电荷可用电荷面密度表示。2.电荷面密度电荷面密度单位单位:C/m2(库仑库仑/米米2)假如已知某空间曲面假

4、如已知某空间曲面S S上的电荷面密度，上的电荷面密度，则该曲面上的总电量则该曲面上的总电量q q 为为第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波5 在电荷分布在细线上的状况，当仅考虑细线外，距细线的距离要比细在电荷分布在细线上的状况，当仅考虑细线外，距细线的距离要比细线的直径大得多处的电场，而不分析和计算线内的电场时，可将线的直径线的直径大得多处的电场，而不分析和计算线内的电场时，可将线的直径忽视，认为电荷是线分布。忽视，认为电荷是线分布。3.电荷线密度电荷线密度 假如已知某空间曲线上的电荷线假如已知某空间曲线上的电荷线密度，则

5、该曲线上的总电量密度，则该曲线上的总电量q q 为为 单位单位:C/m(库仑库仑/米米)第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波6 对于总电量为对于总电量为 q q 的电荷集中在很小区域的电荷集中在很小区域 V V 的状况，当不分析和计算该的状况，当不分析和计算该电荷所在的小区域中的电场，而仅须要分析和计算电场的区域又距离电荷区电荷所在的小区域中的电场，而仅须要分析和计算电场的区域又距离电荷区很远，即场点距源点的距离远大于电荷所在的源区的线度时，小体积很远，即场点距源点的距离远大于电荷所在的源区的线度时，小体积 V V 中中的

6、电荷可看作位于该区域中心、电量为的电荷可看作位于该区域中心、电量为 q q 的点电荷。的点电荷。点电荷的电荷密度表示点电荷的电荷密度表示4.点电荷点电荷第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波7二、二、电流与电流密度电流与电流密度说明：电流通常是时间的函数，不随时间变更的电流称为恒定说明：电流通常是时间的函数，不随时间变更的电流称为恒定 电流，用电流，用I I 表示。表示。形成电流的条件形成电流的条件：存在可以自由移动的电荷存在可以自由移动的电荷 存在电场存在电场单位单位:A（安培）（安培）电流方向电流方向:正电荷的流淌方向正

7、电荷的流淌方向电流电流 电荷的定向运动而形成，用电荷的定向运动而形成，用i 表示，其大小定义为：表示，其大小定义为：单位时间内通过某一横截面单位时间内通过某一横截面S的电荷量，即的电荷量，即第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波8 电荷在某一体积内定向运动所形电荷在某一体积内定向运动所形成的电流称为体电流，用成的电流称为体电流，用电流密度矢电流密度矢量量 来描述（描述截面上电流分布）来描述（描述截面上电流分布）单位单位：A/m2。一般状况下，在空间不同的点，电流的大小和方憧憬往是不一般状况下，在空间不同的点，电流的大小和方憧

8、憬往是不同的。在电磁理论中，常用体电流、面电流和线电流来描述电流同的。在电磁理论中，常用体电流、面电流和线电流来描述电流的分布状态。的分布状态。1.体电流体电流 流过随意曲面流过随意曲面S S 的电流为的电流为体电流密度矢量体电流密度矢量正电荷运动的方向正电荷运动的方向第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波92.面电流面电流 电电荷在一个荷在一个厚度可以忽略厚度可以忽略的的薄薄层层内定向运内定向运动动所形成的所形成的电电流称流称为为面面电电流，用流，用面面电电流密度矢量流密度矢量 来描述其分布来描述其分布面电流密度矢量面电流

9、密度矢量d 0单位：单位：A/m。通过薄导体层上任意有向曲线通过薄导体层上任意有向曲线 的电流为的电流为正电荷运动的方向正电荷运动的方向第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波10三、三、电场强度电场强度(V/m)(V/m)电场强度：置于电场强度：置于该点的单位点电荷（又称试验电荷）受到的作该点的单位点电荷（又称试验电荷）受到的作用力，即用力，即 描述描述电场电场分布的基本物理量分布的基本物理量 电场电场强强度矢量度矢量试验试验正正电电荷荷 第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场

10、与电磁波电磁场与电磁波11四、四、磁感应强度磁感应强度 电电流流在在其其四四周周空空间间中中产产生生磁磁场场，描描述述磁磁场场分分布布的的基基本本物物理理量量是是磁磁感感应应强强度度 （磁磁通通量量密密度度），单单位位为为T（特特斯斯拉拉）Wb/m2(韦伯韦伯/米米2）。）。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波12 媒质的电磁特性媒质的电磁特性 1.电介质的极化现象电介质的极化现象无极分子无极分子和和有极分子有极分子。电电介介质质的的极极化化：在在电电场场作作用用下下，介介质质中中无无极极分分子子的的束束缚缚电电荷荷发发生

11、生位位移移（位位移移极极化化）；有有极极分分子子的的固固有有电电偶偶极极矩矩的的取取向向趋趋于于电电场场方方向向（取取向向极化）极化）。2.4.1 电介质的极化电介质的极化 电位移矢量电位移矢量无极分子无极分子有极分子有极分子无外加电场无外加电场 媒质对电磁场的响应可分为三种状况：极化、磁化和传导。媒质对电磁场的响应可分为三种状况：极化、磁化和传导。描述媒质电磁特性的参数为：描述媒质电磁特性的参数为：介电常数介电常数、磁导率磁导率和和电导率电导率。无极分子无极分子有极分子有极分子有外加电场有外加电场E第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波

12、电磁场与电磁波13五、五、电位移矢量电位移矢量 介质的极化过程包括两个方面：介质的极化过程包括两个方面：q 外加电场的作用使介质极化，外加电场的作用使介质极化，产生极化电荷；产生极化电荷；q 极化电荷反过来激发电场极化电荷反过来激发电场，两者相互制约，并达到平衡状，两者相互制约，并达到平衡状 态。态。介质中的电场：介质中的电场：外加电场和极化电荷产生的电场，外加电场和极化电荷产生的电场，为此引入为此引入电位移矢量（单位为电位移矢量（单位为C/m2)（电通量密度）（电通量密度）第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波14六、六、

13、磁场强度磁场强度,即即 外加磁场：外加磁场：使介质发生磁化，磁化导致磁化电流。磁化电流使介质发生磁化，磁化导致磁化电流。磁化电流 同样也激发磁感应强度。因此，在无界的磁介质内的磁场相当于同样也激发磁感应强度。因此，在无界的磁介质内的磁场相当于传导电流和磁化电流在无界真空中产生的磁场的叠加。传导电流和磁化电流在无界真空中产生的磁场的叠加。定义磁场强度定义磁场强度 为为：引入包含磁化效应的物理量引入包含磁化效应的物理量磁场强度磁场强度H(A/m)第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波15七、七、媒质的传导特性媒质的传导特性 对于

14、线性和各向同性导电媒质，媒质内任一点的电流密度矢对于线性和各向同性导电媒质，媒质内任一点的电流密度矢量量 J 和电场强度和电场强度 E 成正比，表示为成正比，表示为这就是欧姆定律的微分形式。式中的比例系数这就是欧姆定律的微分形式。式中的比例系数 称为媒质的电导称为媒质的电导率，率，单位是单位是S/m（西门子（西门子/米）。米）。晶格晶格带电粒子带电粒子 存在可以自由移动带电粒子的介质称为存在可以自由移动带电粒子的介质称为导电媒质导电媒质。在外场作。在外场作用下，导电媒质中将形成定向移动电流。用下，导电媒质中将形成定向移动电流。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁

15、场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波162.5 电磁感应定律和位移电流电磁感应定律和位移电流 电磁感应定律电磁感应定律 揭示时变磁场产生电场揭示时变磁场产生电场 位移电流位移电流 揭示时变电场产生磁场揭示时变电场产生磁场 重要结论：重要结论：在时变状况下，电场与磁场相互激励，形成统一在时变状况下，电场与磁场相互激励，形成统一 的电磁场。的电磁场。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波17 在时变状况下，安培环路环路是否要发生变更？有什么变在时变状况下，安培环路环路是否要发生变更？有什么变 化？即化？即问题：随时间变更的磁

16、场要产生电场，那么随时间变更的电场是问题：随时间变更的磁场要产生电场，那么随时间变更的电场是 否会产生磁场？否会产生磁场？2.5.2 位移电流位移电流 静态状况下的电场基本方程在非静态时发生了变更，即静态状况下的电场基本方程在非静态时发生了变更，即 这不仅是方程形式的变更，而是一个本质的变更，其中包含了这不仅是方程形式的变更，而是一个本质的变更，其中包含了重要的物理事实，即重要的物理事实，即 时变磁场可以激发电场时变磁场可以激发电场 。（恒定磁场）（恒定磁场）（时变场）（时变场）第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波181.

17、全电流定律全电流定律而由而由非时变状况下，电荷分布随时间变更，由电流连续性方程有非时变状况下，电荷分布随时间变更，由电流连续性方程有 发生矛盾发生矛盾在时变的情况下不适用在时变的情况下不适用 解决方法：解决方法：对安培环路定理进行修正对安培环路定理进行修正由由将将 修正为：修正为：矛盾解决矛盾解决时变电场会激发磁场时变电场会激发磁场第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波19全电流定律：全电流定律：微分形式微分形式 积分形式积分形式 全电流定律揭示不仅传导电流激发磁场，变更的电场也可以激发磁场。全电流定律揭示不仅传导电流激发磁

18、场，变更的电场也可以激发磁场。它与变更的磁场激发电场形成自然界的一个对偶关系。它与变更的磁场激发电场形成自然界的一个对偶关系。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波202.位移电流密度位移电流密度q电位移矢量随时间的变更率，能像电电位移矢量随时间的变更率，能像电流一样产生磁场，故称流一样产生磁场，故称“位移电流位移电流”。注：在绝缘介质中，无传导电流，但有位移电流；注：在绝缘介质中，无传导电流，但有位移电流；在志向导体中，无位移电流，但有传导电流；在志向导体中，无位移电流，但有传导电流；在一般介质中，既有传导电流，又有位移电

19、流。在一般介质中，既有传导电流，又有位移电流。q位移电流只表示电场的变更率，与传位移电流只表示电场的变更率，与传导电流不同，它不产生热效应。导电流不同，它不产生热效应。q位移电流的引入是建立麦克斯韦方程组的至关重要的一步，它位移电流的引入是建立麦克斯韦方程组的至关重要的一步，它揭示了时变电场产生磁场这一重要的物理概念。揭示了时变电场产生磁场这一重要的物理概念。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波212.6 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组 宏观电磁现象所遵循的基本规律，是电磁场宏观电磁现象所遵循的基

20、本规律，是电磁场 的基本方程的基本方程 2.6.1 2.6.1 麦克斯韦方程组的积分形式麦克斯韦方程组的积分形式第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波222.6.2 2.6.2 麦克斯韦方程组的微分形式麦克斯韦方程组的微分形式麦克斯韦第一方程，表明传导电麦克斯韦第一方程，表明传导电流和变化的电场都能产生磁场流和变化的电场都能产生磁场麦克斯韦第二方程，表麦克斯韦第二方程，表明变化的磁场产生电场明变化的磁场产生电场麦克斯韦第三方程表明磁场是麦克斯韦第三方程表明磁场是无源场，磁力线总是闭合曲线无源场，磁力线总是闭合曲线麦克斯韦第四

21、方程，麦克斯韦第四方程，表明电荷产生电场表明电荷产生电场第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波232.6.3 媒质的本构关系媒质的本构关系 代入麦克斯韦方程组中，有：代入麦克斯韦方程组中，有：限定形式的麦克斯韦方程限定形式的麦克斯韦方程（均匀媒质）（均匀媒质）各向同性线性媒质各向同性线性媒质的本构关系为的本构关系为第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波24q时变电场的激发源除了电荷以外，还有变更的磁场；而时变磁时变电场的激发源除了电荷以外，还有变更的磁场；

22、而时变磁场的激发源除了传导电流以外，还有变更的电场。电场和磁场场的激发源除了传导电流以外，还有变更的电场。电场和磁场互为激发源，相互激发。互为激发源，相互激发。q时变电磁场的电场和磁场不再时变电磁场的电场和磁场不再相互独立，而是相互关联，构相互独立，而是相互关联，构成一个整体成一个整体 电磁场。电电磁场。电场和磁场分别是电磁场的两个场和磁场分别是电磁场的两个重量。重量。q在离开辐射源（如天线）的无源空间中，电荷密度和电流密度在离开辐射源（如天线）的无源空间中，电荷密度和电流密度矢量为零，电场和磁场仍旧可以相互激发，从而在空间形成电矢量为零，电场和磁场仍旧可以相互激发，从而在空间形成电磁振荡并传

23、播，这就是电磁波。磁振荡并传播，这就是电磁波。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波25q在在无源空间中，两个旋度方程无源空间中，两个旋度方程分别为分别为 可以看到两个方程的右边相差一个负号，而正是这个负号使得可以看到两个方程的右边相差一个负号，而正是这个负号使得电场和磁场构成一个相互激励又相互制约的关系。电场和磁场构成一个相互激励又相互制约的关系。当磁场减小时，当磁场减小时，电场的漩涡源为正，电场将增大；而当电场增大时，使磁场增电场的漩涡源为正，电场将增大；而当电场增大时，使磁场增大，磁场增大反过来又使电场减小。大，磁场增

24、大反过来又使电场减小。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波26 2.7 电磁场的边界条件电磁场的边界条件 什么是电磁场的边界条件什么是电磁场的边界条件?为什么要探讨边界条件为什么要探讨边界条件?媒质媒质1 1媒质媒质2 2 如何探讨边界条件如何探讨边界条件?实际电磁场问题都是在确定的物理空实际电磁场问题都是在确定的物理空间内发生的，该空间中可能是由多种不同间内发生的，该空间中可能是由多种不同媒质组成的。边界条件就是不同媒质的分媒质组成的。边界条件就是不同媒质的分界面上的电磁场矢量满足的关系，是在不界面上的电磁场矢量满足的关

25、系，是在不同媒质分界面上电磁场的基本属性。同媒质分界面上电磁场的基本属性。物理：由于在分界面两侧介质的特性参物理：由于在分界面两侧介质的特性参 数发生突变，场在界面两侧也发数发生突变，场在界面两侧也发 生突变。麦克斯韦方程组的微分生突变。麦克斯韦方程组的微分 形式在分界面两侧失去意义，必形式在分界面两侧失去意义，必 须接受边界条件。须接受边界条件。数学数学：麦克斯韦方程组是微分方程组，其：麦克斯韦方程组是微分方程组，其 解是不确定的，解是不确定的，边界条件起定解的边界条件起定解的 作用。作用。麦克斯韦方程组的积分形式在不同媒麦克斯韦方程组的积分形式在不同媒质的分界面上仍旧适用，由此可导出电磁质

26、的分界面上仍旧适用，由此可导出电磁场矢量在不同媒质分界面上的边界条件。场矢量在不同媒质分界面上的边界条件。第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波27 边界条件一般表达式边界条件一般表达式媒质媒质1 1媒质媒质2 2 分界面上的自由电荷面分界面上的自由电荷面密度密度 分界面上的自由电流面分界面上的自由电流面密度密度第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波28 边界条件的推证边界条件的推证 （1 1）电磁场量的法向边界条件电磁场量的法向边界条件令令h0，则由，则

27、由媒质媒质1 1媒质媒质2 2P PS S即即同理同理，由，由 在两种媒质的交界面上任取一在两种媒质的交界面上任取一点点P，作一个包围点，作一个包围点P的扁平圆柱的扁平圆柱曲面曲面S，如图表示。，如图表示。或或或或第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波29（2）电磁场量的切向边界条件电磁场量的切向边界条件 在介质分界面两侧，选取如图所示的小环路，令在介质分界面两侧，选取如图所示的小环路，令h h 0，则由则由媒质媒质1 1媒质媒质2 2故得故得或或同理得同理得或或第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规

28、律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波301.1.两种志向介质分界面两种志向介质分界面上的边界条件上的边界条件2.7.2 两种常见的状况两种常见的状况 在两种志向介质分在两种志向介质分界面上，通常没有自由界面上，通常没有自由电荷和电流分布，即电荷和电流分布，即JSJS0 0、SS0 0，故，故 的法向分量连续的法向分量连续 的法向分量连续的法向分量连续 的切向分量连续的切向分量连续 的切向分量连续的切向分量连续媒质媒质1 1媒质媒质2 2 、的法向分量连续的法向分量连续媒质媒质1 1媒质媒质2 2 、的切向分量连续的切向分量连续第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基

29、本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波312.志向导体表面上的边界条件志向导体表面上的边界条件 志向导体表面上的边界条件志向导体表面上的边界条件 设媒质设媒质2 2为志向导体，则为志向导体，则E2E2、D2D2、H2H2、B2B2均为零，故均为零，故 志向导体：电导率为无限大的导电媒质志向导体：电导率为无限大的导电媒质 特征：电磁场不行能进入志向导体内特征：电磁场不行能进入志向导体内理想导体表面上的电荷密度等于理想导体表面上的电荷密度等于 的法向分量的法向分量理想导体表面上理想导体表面上 的法向分量为的法向分量为0 0理想导体表面上理想导体表面上 的切向分量为的切向分量为0 0理想

30、导体表面上的电流密度等于理想导体表面上的电流密度等于 的切向分量的切向分量第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波32 例例2.7.1 z 0 区域的媒质参数为区域的媒质参数为 。若媒质。若媒质1中的电场强度为中的电场强度为媒质媒质2 2中的电场强度为中的电场强度为（1）试试确定常数确定常数A的的值值;（2）求磁）求磁场场强强度度 和和 ；（3）验证验证 和和 满满足足边边界条件。界条件。解解:（1）这是两种电介质的分界面，在分界面这是两种电介质的分界面，在分界面z=0处，有处，有第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规

31、律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波33利用两种利用两种电电介介质质分界面上分界面上电场电场强强度的切向重量度的切向重量连续连续的的边边界条件界条件得到得到将上式对时间将上式对时间 t 积分，得积分，得 （2）由）由 ，有，有第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波34可可见见，在，在z=0处处，磁，磁场场强强度的切向重量是度的切向重量是连续连续的，因的，因为为在分界面在分界面上（上（z=0）不存在面）不存在面电电流。流。（3）z=0时时同样，由同样，由 ，得，得第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场

32、的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波35 例例 2.7.2 如如图图所示，所示，1区的媒区的媒质质参数参数为为 ,2区的媒质参数为区的媒质参数为 。若已知自由空间的电场强度。若已知自由空间的电场强度为为试问试问关于关于1区中的区中的 和和 能求得出能求得出吗吗？解解 根据根据边边界条件，只能求得界条件，只能求得边边界面界面z0 处处的的 和和 。由由 ，有，有则则得得1区区2区区xyz电介质与自由空间的电介质与自由空间的分界面分界面o第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波36又由又由 ，有，

33、有则则得得最最终终得到得到第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波37 解解（1）由）由 ,有有试求试求:（1）磁场强度磁场强度 ；（2）导体表面的电流密度）导体表面的电流密度 。例例 在两导体平板（在两导体平板（z=0 和和 z=d）之间的空气中，已知电场强）之间的空气中，已知电场强度度第第2 2章章 电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场的基本规律电磁场与电磁波电磁场与电磁波38将上式对时间将上式对时间 t 积分，得积分，得 （2）z=0 处导体表面的电流密度为处导体表面的电流密度为z=d 处导体表面的电流密度为处导体表面的电流密度为