《工程电磁场》学习笔记4-时变电磁场

电磁感应定律

全电流定律

电磁场基本方程组（麦克斯韦方程组）

分界面上的衔接条件

动态位及其积分解

电磁功率流和坡印廷矢量

正弦电磁场

单元偶极子的电磁辐射

电磁感应定律

法拉第电磁感应定律：

穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会出现电流，这种现象称为电磁感应现象，出现的电流称为感应电流，引起的感应电动势称为感应电动势

感应电动势：

感应电动势只与回路磁通量变化率有关，可推广到任意媒质内的假象回路中；负号代表感应电动势的方向

感应电场（涡旋电场）：

麦克斯韦假设变化的磁场要在空间中产生电场，称为感应电场（涡旋电场）

则感应电动势为：

物理意义：是感应电场与变化磁场的定量关系式，表明感应电场是非保守场

在静止媒质中，应用斯托克斯定理：

物理意义：揭示变化磁场产生电场的物理本质

全电流定律

位移电流：

麦克斯韦将电位移D随时间的变化率看作是一种等效的电流密度，称为位移电流密度。位移电流在介质中会产生热效应，但不是焦耳热

全电流：

传导电流与位移电流之和称为全电流

全电流定律：

应用斯托克斯定理：

物理意义：传导电流和位移电流都能激发磁场，揭示了变化电场产生磁场的物理本质

位移电流与传导电流的异同：

相同点：能够按相同的规律激发电磁场

不同点：1.位移电流只对应电场的变化，没有电荷的移动 2.位移电流不产生焦耳热，在介质中会产生热效应，二者遵循规律不同

电磁场基本方程组（麦克斯韦方程组）

积分形式：

（全电流定律/麦克斯韦第一方程，表明传导电流和变换的电场能产生磁场）

（推广的电磁感应定律/麦克斯韦第二方程，变化的磁场会产生电场，其中E包含静电场和感应电场）

（磁通连续性原理，说明磁力线是闭合曲线，其中B包含恒定磁场和变化磁场）

（高斯定律，表明电荷以发散的形式产生电场，其中D包含静电场和感应电场）

物理意义：这组方程表明变化的磁场和变化的电场相互激发、相互联系，形成统一的电磁场

微分形式：

物理意义：

时变电场是有旋有散场，电力线可以闭合也可以不闭合

时变磁场是有旋无散场，磁力线闭合

媒质特性描述方程：

分界面上的衔接条件

两种不同媒质的衔接条件：

电磁场折射定律：

条件：自由电荷面密度和传导电流线密度为零

理想导体（