《电磁场与电磁波电子教案3.docVIP

  1. 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
《电磁场与电磁波电子教案3

第三章 静态电磁场及其边值问题的解 3.1 真空中静电场的基本方程 3.1.1场的基本方程 由亥姆霍兹定理,矢量场的散度和旋度决定其性质,因此,静电场的基本方程即为电场的散度、旋度计算式。 一、真空中静电场的散度 高斯定理 1、真空中静电场的散度 可以证明,真空中静电场的散度为 静电场高斯定理微分形式 说明:1)电场散度仅与电荷分布有关,其大小; 2)对于真空中点电荷,有 2、高斯定理 讨论:1)物理意义:静电场穿过闭合面S的通量只与闭合面内所包围电荷量有关(场与所有电荷有关); 2)静电荷是静电场的散度源,激发起扩散或汇集状的静电场; 3)无电荷处,源的散度为零,但电场不一定为零。 二、真空中静电场的旋度 环路定理 当A点和B点重合时, 静电场环路定理的积分形式 由斯托克斯公式, 环路定理的微分形式 讨论:1)物理意义:在静电场中将单位电荷沿任一闭合路径移动一周,静电场力做功为零 静电场为保守场; 2)静电场旋度处处为零,静电场中不存在旋涡场,电力线不构成闭合回路。 三、真空中静电场性质小结 1、 微分形式 积分形式 2、静电场性质:有源无旋场,是保守场 3、静电场的源:电荷 讨论:对于静电场,恒有 ,而 为标量辅助函数 静电场可以由一标量函数的梯度表示。 补充内容:利用高斯定理求解静电场 求解关键:高斯面的选择 高斯面的选择原则: 场点位于高斯面上 高斯面为闭合面 在整个或分段高斯面上,或为恒定值。 适用范围:呈对程分布的电荷系统。 3.1.2电位函数 电位函数与电位差 电位函数 可用一标量函数表示 讨论:1)电位函数为电场函数的辅助函数,是一标量函数 2)“-”号表示电场指向电位减小最快的方向 3)在直角坐标系中, 电位差(电压) 电位差反映了电场空间中不同位置处电场的变化量。 电位差的计算: 电场空间中两点间电位差为: 说明:1)意义:A、B两点间的电位差等于将单位点电荷从B点移动到A点过程中电场力所做的功; 2)两点间的电位差有确定值,只与首尾两点位置有关,与路径无关。 3、电位参考点 电位函数不唯一,导致电场分布具有不确定性 设 为使空间各点电位具有确定值,必须选定空间某一点作为参考点,且令参考点的电位为零。由于空间各点与参考点的电位差为确定值,所以该点的电位也就具有确定值。 选择电位参考点的原则: 应使电位表达式有意义; 应使电位表达式最简单; 同一个问题只能有一个参考点; 电位参考点的电位值一般为零。 电位函数的求解 点电荷的电位 Q q p 选取Q点为电位参考点,则 若参考点Q在无穷远处,即,则 点电荷在空间产生的电位 说明:若电荷分布在有限区域,一般选择无穷远点为电位参考点。 无限长线电荷的电位 Q p 电位参考点不能位于无穷远点,否则表达式无意义,根据表达式最简原则,选取柱面为电位参考点,即,得 无限长线电流在空间产生的电位 分布电荷在空间产生的电位 体电荷: 面电荷: 线电荷: 说明:若参考点在无穷远处,则 。 综上所述,电位是一标量 电位是一相对量,与参考点的选取有关 电位差是绝对的 引入电位函数的意义:简化电场的求解——间接求解法 在某些情况下,直接求解电场强度很困难,但求解电位函数则相对简单,因此可以通过先求解电位函数,再由关系得到电场解。 三、电位的微分方程 1、方程的建立 有源区 即 电位的泊松方程 无源区 电位的拉普拉斯方程 (不同坐标系下方程的表示略) 电位的边界条件 有 若 有 3.1.3 电容 一、电容 1、孤立导体的电容 定义:孤立导体所带电量与其电位之比,即 电容C 只与导体几何性质和周围介质有关,与q和无关; 例: 空气中半

文档评论(0)

tiantiande + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档