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第六章 时变电磁场 电磁感应定律和全电流定律 电磁场基本方程、分界面上的衔接条件 坡印亭定理和坡印亭矢量 动态位及其积分解 • 在时变电磁场中，电场与磁场都是时间和空间的函数； 变化的磁场会产生电场，变化的电场会产生磁场，电场与磁 场相互依存，构成统一的电磁场。 • 英国科学家麦克斯韦(Maxwell)将静态场、恒定场、时变 场的电磁基本特性用统一的电磁场基本方程组高度概括。电 磁场基本方程组是研究宏观电磁场现象的理论基础。 电磁感应定律 全电流定律 Maxwell方程组 分界面上衔接条件 动态位A , ϕ 达朗贝尔方程 正弦电磁场 坡印亭定理与坡印亭矢量 电磁幅射( 应用 ) 时变场知识结构框图 6.1 传导电流、运流电流和位移电流 电流存在的标志：电流产生磁效应。 一、传导电流 自由电荷在导电媒质中作有规则的运动而形成的电流。 特点：服从欧姆定律 J C γ E 二、运流电流 电荷在无阻力空间的运动形成运流电流。J V ρ v 如真空或极稀薄气体 中的有规则运动所形成的电流。真空电子管中由 阴极发射到阳极的电子流。 说明：在空间同一点上 ，传导电流和位移电流不能同时存在。 三、位移电流 设高斯定理适用于时变电磁场 对一闭合曲面 q ∫S D =⋅ds ∂q ∂ ∂D ∂D ∂E i D ⋅ds =⋅ds J =⋅ds J ε D D D ∂t ∂t ∫S ∫S ∂t ∫S ∂t ∂t ∂D ∂P D ε E +P D +P J 0 + 0 0 D ∂t ∂t 电位移增量的方向 位移电流由空间变动的电场引起。 例6-3 点电荷q沿半径为R 的圆周以角速度ω转动。圆心 处是否有电流？若有电流为多大？方向如何？ 解：圆心处的电位移矢量： q q D 2 eR R 4πR ω D e 为单位矢量，圆心处的位移电流： R ∂D q ∂eR q i ω D ∂t 4πR 2 ∂t 4πR 2 方向与切向方向，圆周曲线增大。