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1、1,1 麥克斯韋方程組的積分形式,,,,,麥克斯韋方程組,麥克斯韋方程組 宏觀電磁現(xiàn)象所遵循的基本規(guī)律,是電 磁場的基本方程。,2,2 麥克斯韋方程組的微分形式,,,,,3,時變電場的激發(fā)源除了電荷以外,還有變化的磁場;而時變磁場的激發(fā)源除了傳導(dǎo)電流以外,還有變化的電場。電場和磁場互為激發(fā)源,相互激發(fā)。,時變電磁場的電場和磁場不再相互獨立,而是相互關(guān)聯(lián),構(gòu)成一個整體 電磁場。電場和磁場分別是電磁場的兩個分量。,在離開輻射源(如天線)的無源空間中,電荷密度和電流密度矢量為零,電場和磁場仍然可以相互激發(fā),從而在空間形成電磁振蕩并傳播,這就是電磁波。,,,,,4,在無源空間中,兩個
2、旋度方程分別為,可以看到兩個方程的右邊相差一個負(fù)號,而正是這個負(fù)號使得電場和磁場構(gòu)成一個相互激勵又相互制約的關(guān)系。當(dāng)磁場減小時,電場的旋渦源為正,電場將增大;而當(dāng)電場增大時,使磁場增大,磁場增大反過來又使電場減小。,,,,,5,3 媒質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系,代入麥克斯韋方程組中,有,各向同性線性媒質(zhì)的本構(gòu)關(guān)系為,,,,,6,麥克斯韋方程組,時變場,靜態(tài)場,緩變場,迅變場,電磁場 (EM),準(zhǔn)靜電場 (EQS),準(zhǔn)靜磁場 (MQS),靜磁場 (MS),麥克斯韋方程適用范圍:一切宏觀電磁現(xiàn)象。,靜電場 (ES),恒定電場 (SS),,,,,7,例 1 在無源 的電介質(zhì) 中,若已知電場強度矢量 ,式中的E0為振幅、為角頻率、k為相位常數(shù)。試確定k與 之間所滿足的關(guān)系,并求出與 相應(yīng)的其他場矢量。,解: 是電磁場的場矢量,應(yīng)滿足麥克斯韋方程組。因此,利用麥克斯韋方程組可以確定 k 與 之間所滿足的關(guān)系,以及與 相應(yīng)的其他場矢量。,對時間 t 積分,得,,,,,8,由,,,,以上各個場矢量都應(yīng)滿足麥克斯韋方程,將以上得到的 H 和 D代入式,,,,,