电磁场边界条件课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 时 变 电 磁 场,1,、磁场强度,H,的,边界条件,2.7,电磁场的边界条件,2.7.1,边界条件,的一般形式,1,因为 有限而,0,，所以,如果分界面的薄层内有自由电流，则在回路所围的面积上，,2,如果分界面处没有自由面电流，则,磁场强度在穿过存在面电流的分界面,时，其切向分量是不连续的。,磁场强度在穿过不存在面电流的分界面,时，其切向分量是连续的。,注意：磁感应强度在分界面处，其切向 分量是不连续的。,3,图,2-10,切向边界条件,2,、电场强度的边界条件,上式变为,故有,电场强度的切向分量,在边界面上是连续的。,4,3,、磁感应强度,B,边界条件,图,3-17,B,的边界条件,5,设底面和顶面的面积均等于,S,。将积分形式的磁通连续性原理,(,即,S,B,d,S,=0),应用到此闭合面上，假设圆柱体的高度,h,趋于零，得,磁感应强度的法向分量在边界面上是连续的。,6,4,、电位移矢量的,边界条件,7,如果分界面的薄层内有自由电荷，则圆柱面内包围的总,电荷为,得电位移矢量的法向分量边界条件的矢量形式为,电位移矢量的法向分量,在边界面上是不连续的。,8,如果分界面的薄层内没有自由面电荷时：,电位移矢量的法向分量,在边界面上才是连续的。,9,相应的标量形式为,电磁场的边界条件,10,2.7.2,两种特殊情况的,边界条件,1,、,理想导体表面上的,边界条件,理想导体,是指,，所以在理想导体内部不存在电场。此外，理想导体内部也不存在磁场。理想导体内部不存在电磁场，即所有场量为零。设 是理想导体的外法向矢量，,E,、,H,、,D,、,B,为理想导体外部附近的电磁场，那么理想导体表面的边界条件为,11,2,、两种理想介质分界面。理想介质是指,=0,，所以在理想介质分界面无自由电荷分布，不存在面电流，则在分界面处的边界条件为,相应的标量形式为,12,分界面处的折射定理,折射定理表明，,电场线在分界面上通常要改变方向,。,3,、漏电媒质：,（,1,）如果分界面处不存在自由电荷，即,S,=0,时，由,电位移法向分量和场强的切向分量的边界条件有：,13,（,2,）,若两种介质分界面不存在面电流，则在分界面处的边界条件为,相应的标量形式为,分界面处的折射定理,14,折射定理表明，,磁感应线在分界面上通常要改变方向,。,若介质,2,为铁磁材料，介质,1,为空气，此时,1,2,有,1,2,，及,B,1,B,2,假如,2,=1000,0,1,=,0,，在这种情况下，当,2,=87,时，,1,=1.09,，,B,1,/B,2,=0.052,。由此可见，铁磁材料内部的磁感应强度远大于外部的磁感应强度，同时外部的磁感应线几乎与铁磁材料表面垂直。,15,例,1,、在两导体平板（,z,=0,和,z=d,）之间的空气中传播的电磁波，已知其电场强度为,式中,k,为常数，求：（,1,）磁场强度；（,2,）两导体表面的面电流密度和面电荷密度。,解：（,1,）磁场强度,16,可求得,2,）两导体表面的面电流密度,17,18,