电磁学与电磁波-冯恩信.pptVIP

*3.1电流密度一．电流1.电流概念:大量电荷的定向运动形成电流。2.电流强度：我们用电流强度来描述电流的大小。定义为：单位时间通过导体截面的电量，单位为A。3.分类：传导电流：导电媒质中的电流称为传导电流；运流电流：气体中大量电荷的定向运动称为运流电流。二．电流密度1.定义：空间任意一点的电流密度定义为，单位时间垂直穿过以该点为中心的单位面积的电量。2.单位：电流密度的单位是A/㎡。3.电流密度与电流强度的关系①通过微面元dS的电流强度：②穿过任意曲面的电流强度：4.面电流密度和线电流密度。5.电流密度和电荷密度的关系。电流密度矢量与电荷运动速度矢量同向。6.恒定电流场。这里我们讨论一种特殊的电流场——恒定电流场所谓恒定电流场是产生电流场的运动电荷在空间的变化不随时间变化。即电荷密度:只是空间坐标的函数，不是时间的函数。即在恒定电流场中：?ρ/?t=0当然，电流密度也不随时间变化。三．电流密度与电场强度的关系1．大量实验表明，对于传导电流，导电媒质中的电流密度大小与该点的电场强度大小成正比，且方向相同即：式中σ称为电导率，其单位是S/m。2.电导率的物理意义：σ表示媒质的导电性能,σ↑导电能力↑3.导电媒质的分类：根据电导类的大小进行分类。①理想导体：电导率为无限大的导体在理想导体中，电场一定为零。②理想介质：电导率为零的媒质成为理想介质。在理想介质中电流为零。4.的物理意义：电流强度为：电压为：3.2恒定电流场方程一．电荷守恒定律：1.推导：电荷守恒定律的微分形式，对任意电流场都成立2.讨论：①?????恒定电流场的运动方程。对恒定的电流场②.驻立电荷产生的恒定电场是保守场。③驻立电荷密度： 3．导电媒质中的恒定电流场方程3．3恒定电流场的边界问题一．?????电流场方程的积分形式。由上节讨论可知：?J*dS=0∮E*dl=0二．?????边界问题。利用与推导静电场边界条件相同的方法，可得：J1n=J2n电流密度矢量的法向分量连续E1t=E2t电场强度矢量的切向分量连续二．电源的电动势1.电动势的定义：电源将单位正电荷从电源的负极移至正极所做的功?=∫E’*dl2.电动势的意义：电动势表示电源做功的能力。3.电动势与外电压：在电源内部对恒定电源的？？E+E’=0∫E*dl=-∫E’*dl=-??=U=∫E*dl此式表明：电源的电动势等于外电路的电压PNPNPNPN3.5恒定电源场与静电场的比拟????.。一.两组方程的比拟?J*dS=0?D*dS=0∮E*dl=0∮E*dl=0▽*J=0▽*D=0▽*E=0▽*E=0J=σ*ED=?*E*