电磁场与电磁波++ppt课件.ppt
- 文档编号:18688851
- 上传时间:2023-09-12
- 格式:PPT
- 页数:24
- 大小:973KB
电磁场与电磁波++ppt课件.ppt
《电磁场与电磁波++ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁场与电磁波++ppt课件.ppt(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
#,第八章电磁场与电磁波,1Maxwell电磁理论,一.电磁场的基本规律,电场的高斯定理:
静电场环流定律:
磁场的高斯定理:
安培环路定律:
法拉第电磁感应定律:
修正:
电场环流定律,静电场与涡旋电场,静电场,稳定场,#,二.位移电流,问题:
稳定场,S是以L为周界的任一曲面。
取以L为周界的两曲面S1,S2,则,或,非稳场?
对稳定场:
非稳定场:
闭面外法线为正,闭面中S2的法向与独立时相反。
例如电容充放电时,参见图8.11,矛盾!
#,假说:
注意到,电流断了,但电容两极电量+q,-q相等;,电流变化的同时,q变,变,变。
Maxwell提出:
除传导电流外,还有位移电流,它与有关,,而总的电流密度称为全电流密度,全电流,安培环路定律,或,#,推导:
按假说,显然,或,非稳场也适用,则,电荷守恒,高斯定理,或,或,讨论:
只要,就有,所以,位移电流可存在于导体、介质及真空中;,由,可得,其中:
是与电荷无关的纯粹位移电流,,电场变化激发磁场,是电极化强度的时间变化率,,设分子电矩,分子数密度n,则电极化强度,所以,极化时电荷的规则运动,或,极化电流密度。
#,I0与ID比较:
与自由电荷运动相当,产生焦耳热,存在导体、介质及真空中;,只存在于导体中,不产生焦耳热,真空中可以有光存在,可以有场存在。
#,#,真空中:
因此,变化电场激发磁场,右螺旋,又,变化磁场激发电场,左螺旋,图8.12电磁场互激,一般地说:
变化电场激发涡旋磁场,变化磁场激发涡旋电场,电场与磁场密切联系着。
静电场与稳恒磁场只是电磁场在一定条件下的特殊形式。
Onepagemore,三.Maxwell方程组,或,各向同性均匀介质中,这里,【附注】:
散度:
div=divergence,旋度:
rot=rotation,耐普拉算子:
Maxwell方程组可写成:
算符说明:
#,2电磁波,一.电磁波的产生与传播,广义的电磁辐射包括无线电波、微波、红外线、可见光、X射线、射线等。
对无线电波(kHzMHz)而言,可用振荡电路产生电磁振荡:
当电阻很小时,在电路中作受迫振动,直流电源供电。
频率足高:
辐射功率,固有频率,,电路开放(天线):
参见图8.21。
L、C必须足小。
振荡偶极子模型:
图8.21发射示意图,设无限大均匀介质中,传播中的电磁波,
(1),由,和,得,返片13,简化:
为简单,再设E,B仅是y和t的函数,即,或,代入式
(1)得,沿Y方向讨论,
(2),可见By,Ey为常量,不传播,可令Ey=By=0。
不随空间变化,不随时间变化,横波,片24,片12,取坐标:
适当取坐标,使,代入式
(2)得,故,即,则,则,消元:
由式
(2)消去Bx,得,同理,消去Ez,得,沿Y方向传播的平面电磁波。
真空中的光速:
实验测得,则波速,即,预言:
光是一种电磁波。
经典电磁理论:
电子跃迁而发光。
真空中的光速,特解:
(3),将式(3)代入式
(2)中并积分得,则,或,【讨论】:
预言电磁波的存在,是横波;,光是一种电磁波;,同相;,成右螺旋;,三.坡印廷(Poynting)矢量,能量密度:
能流密度:
即,或,坡印廷矢量,能流密度,辐射强度,四.电磁波的物质性,客观存在是物质的基本属性之一;,电磁波具有能量、动量、质量和动量矩等;,光具有粒子性光子,,能量,动量,质量,电磁波服从物质基本定律,物质不灭定律,能量守恒与转换定律,质能关系,动量守恒定律,动量矩守恒定律,电磁波独立存在,不依附电荷;,与实物粒子可以互换,正、负电子对,两个光子,与一般物质不同,光子无静止质量;,真空中光速不变;,电磁波具有空间共存性。
电磁波是一种特殊的物质,五.电磁波谱,VHF,FM,RF,行波管,磁控管,速调管,热物体,灯,电火花,弧光,激光,无线电波谱,End,返片13,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电磁场 电磁波 ppt 课件