第一章第五节
河北师范大学重点建设课程
电磁场的边值关系
§ 5 电磁场的边值关系
一、法线分量的边值关系
二、切向分量的边值关系
三、其它边值关系
内容提要,
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1,实际电磁场问题都是在一定的空间和时间范
围内发生的,它有起始状态(静态电磁场例外)
和边界状态。即使是无界空间中的电磁场问题,
该无界空间也可能是由多种不同介质组成的,不
同介质的交界面和无穷远界面上电磁场构成了边
界条件。
2,在不同介质分界面处, 由于可能存在电荷电
流分布等情况, 使电磁场量产生突变 。 微分方程
不能适用, 但可用积分方程 。 从积分方程出发,
可以得到在分界面上场量间关系, 这称为边值关
系 。 它是方程积分形式在界面上的具体化 。 只有
知道了边值关系, 才能求解多介质情况下场方程
的解 。
边界上的电磁场问题
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D? E?1,和 的法向分量边值关系,
一、电磁场量的法线方向分量的边值关系
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nnf DD 120 ??,?
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2、, 的法向分量边值关系 B? H?
对均匀各项同性线性介质 ED ?? ??
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nn EE 2211
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不连续对于均匀各项同向介质,2211 nn HH ?? ?
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二、切向分量边值关系
1,H? 的边值关系
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B?可导出 的切向边值关系,
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2,的切向边值关系 E?
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般不连续。
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三、其它边值关系
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边值关系一般表达式
理想介质边值关系表达式
一侧为导体的边
值关系表达式
介质 1
介质 2
n?
习题,P47-48 11,12,13 机动 目录 上页 下页 返回 结束
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E? E?
例题,
1、已知均匀各项同性线性介质 中放一导体,
,证明 与表面垂直,导体表面静电场强度为
并求分界面上自由电荷、束缚电荷分布。
解:在静电平衡时,内部 EEDEP ????? ????
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2 1 2 1
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由,
所 以 ( 垂 直 于 导 体 面 )
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② 由,,
由 此 得 与 的 关 系,
2,有一均匀磁化介质球,磁化强度为 M? (常矢) 。
求磁化电流分布。 ? ?
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,,由
,只有面电流分布
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3,无限大平 行板电 容器 内 有两层介质,板 上面
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,求 电 场和束缚电荷分布。 电荷分为
解,n?( 1) 根据对称性,电场沿 方向,且为
均匀场,极板为导体,在表面处,
( 2) 两 介质分界面上电荷分布
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介质整个是点种性的。
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