电磁振荡和电磁波精选PPT.ppt
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1、电磁振荡和电磁波第1页,此课件共18页哦11.1 位移电流位移电流 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组11.1.1 位移电流和全电流位移电流和全电流1.问题的提出问题的提出(1)变化的磁场能产生涡旋电场变化的磁场能产生涡旋电场,变化的电场呢变化的电场呢?(2)安培环路定理在非稳恒电流的情况下是否适用安培环路定理在非稳恒电流的情况下是否适用?I 指传导电流指传导电流.而非稳恒情况下而非稳恒情况下,传导电流可能不连续传导电流可能不连续.S1LS2以以L为边界有两个曲面为边界有两个曲面S1,S2H沿沿L的环流与曲面有关的环流与曲面有关.解决途径解决途径:一是建立新理论一是建立新理论;二是修正安培环路定理二
2、是修正安培环路定理.下页下页上页结束结束返回返回-+BA-+I第2页,此课件共18页哦2.位移电流假设位移电流假设分析平行板电容器的放电过程分析平行板电容器的放电过程(非稳恒电流非稳恒电流)BA-+IcIDj0j0A板上有正电荷板上有正电荷+,q=SB 板上有负电荷板上有负电荷-.考虑两板间的电场考虑两板间的电场:电位移矢量电位移矢量D大小为大小为:D=通过截面的总电位移矢量通量为通过截面的总电位移矢量通量为 =SD (=S =q)当电容器放电时当电容器放电时两板间两板间 j0=0,但当但当 变化时有变化时有:j0为为传导电流密度传导电流密度下页下页上页结束结束返回返回第3页,此课件共18页哦
3、Maxwell位移电流假设位移电流假设:BA-+IcIDjcjc或者或者:可认为在两板间中断的传导可认为在两板间中断的传导且且dD/dt的方向与的方向与D的方向相反的方向相反.电流由电流由dD/dt 来接替了来接替了.电场中某一点位移电流密度电场中某一点位移电流密度jD 等于该点电位移矢量对时间的等于该点电位移矢量对时间的变化率变化率;通过电场某一截面的位移电流通过电场某一截面的位移电流 ID 等于通过该截面电位移等于通过该截面电位移通量通量 对时间的变化率,即对时间的变化率,即故中断了的传导电流故中断了的传导电流I0由位移电流由位移电流ID连续下去连续下去(电流连续电流连续).ID下页下页上
4、页结束结束返回返回第4页,此课件共18页哦11.1.2 全电流的安培环路定理全电流的安培环路定理若电路中同时存在传导电流若电路中同时存在传导电流I0 和位移电流和位移电流ID磁场强度沿任意闭合回路的环流等于穿过此闭合回路所围曲面磁场强度沿任意闭合回路的环流等于穿过此闭合回路所围曲面的全电流的全电流全电流安培环路定理全电流安培环路定理.则,则,Is=I0+ID 叫全电流叫全电流定理右边第一项表示传导电流对磁场环流的贡献定理右边第一项表示传导电流对磁场环流的贡献.定理右边第二项表示位移电流对磁场环流的贡献定理右边第二项表示位移电流对磁场环流的贡献.它们都满足右手关系它们都满足右手关系:HjcH下页
5、下页上页结束结束返回返回第5页,此课件共18页哦传导电流与位移电流的比较传导电流与位移电流的比较理论和实践都证明理论和实践都证明:导体内的变化电场所产生的位导体内的变化电场所产生的位移电流几乎为零,完全可以忽略不计移电流几乎为零,完全可以忽略不计.(1)在对磁场环流的贡献在对磁场环流的贡献,两者等效两者等效;(2)传导电流意味着电荷的流动传导电流意味着电荷的流动,位移电流意味着电场的变化位移电流意味着电场的变化;(3)传导电流通过导体时放出焦耳热传导电流通过导体时放出焦耳热,位移电流不产生焦耳热位移电流不产生焦耳热;(4)通常电介质内主要是位移电流通常电介质内主要是位移电流,导体中主要是传导电
6、流导体中主要是传导电流.下页下页上页结束结束返回返回第6页,此课件共18页哦11.1.3 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组1.静电场的高斯定理静电场的高斯定理2.静电场的环流定理静电场的环流定理3.磁场的高斯定理磁场的高斯定理4.安培环路定理安培环路定理2静电场的环流定理静电场的环流定理4安培环路定理安培环路定理静电荷激发的电场和恒定电流激发的磁场的基本方程静电荷激发的电场和恒定电流激发的磁场的基本方程:麦克斯韦引入涡旋电场概念,静电场环路定理修改为麦克斯韦引入涡旋电场概念,静电场环路定理修改为(有源场有源场)(无旋场无旋场)(有旋场有旋场)下页下页上页结束结束返回返回第7页,此课件共18页哦电磁
7、场的四个基本方程电磁场的四个基本方程它是对电磁场基本规律所作的总结性、统一性的简它是对电磁场基本规律所作的总结性、统一性的简明而完美的描述明而完美的描述.1.电场的高斯定理电场的高斯定理3.磁场的高斯定理磁场的高斯定理2.电磁场的环流定理电磁场的环流定理4.电磁场的安培环路定理电磁场的安培环路定理上述四个方程构成上述四个方程构成Maxwell方程组的积分形式方程组的积分形式.相应的还有四个微分形式的方程相应的还有四个微分形式的方程下页下页上页结束结束返回返回第8页,此课件共18页哦11-2 电磁振荡与电磁波电磁振荡与电磁波11.2.0 无阻尼自由电磁振荡无阻尼自由电磁振荡K右图为右图为LC 电
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