電磁場的基本物理量與定律.ppt

第二章電磁場的基本物理量與定律 姜宇 哈爾濱工程大學信息與通信工程學院電子科學技術研究所 本章內(nèi)容安排2 1電場基本規(guī)律2 2磁場基本定律 第二章電磁場的基本物理量與定律 2 1電場基本規(guī)律2 1 1電荷與電荷分布分布電荷 1 體電荷從工程和宏觀電磁學的觀點看 大量的帶電粒子密集地出現(xiàn)在某空間體積內(nèi) 可以假定電荷以連續(xù)分布的形式充滿該體積 即以電荷連續(xù)分布的概念來代替其分離特性 體積電荷密度定義為 第二章電磁場的基本物理量與定律 2 1 2庫侖定律與電場強度庫侖定律內(nèi)容 真空中兩個靜止點電荷之間作用力的大小與它們電量的乘積成正比 而與其距離的平方成反比 力的方向沿著它們間的連線 庫侖定律表達式 第二章電磁場的基本物理量與定律 庫侖定律 電場強度 單位試驗正電荷在電場中某點處所受到的作用力 即為該點的電場強度或者 根據(jù)庫侖定律 則點電荷q在其周圍空間任意一點處產(chǎn)生的電場強度為 第二章電磁場的基本物理量與定律 2 1 3電位為了簡化電場強度作為矢量而帶來的復雜計算 定義一個標量函數(shù) 電位來描述靜電場 代表靜電場內(nèi)單位正電荷由P點移動到Q點外力所做的功 它稱為點Q與P之間的電位差或者電壓 表示為 第二章電磁場的基本物理量與定律 2 1 4靜電場高斯定理以及電位移矢量靜電場高斯定理 1 積分形式 2 微分形式靜電場環(huán)路定理 第二章電磁場的基本物理量與定律 1 積分形式 2 微分形式 2 2磁場基本定律2 2 1電流與電流密度電流 導體內(nèi)的自由電子在電場的作用下 沿著與電場方向相反的方向作定向運動 這樣就形成了電流 1 傳導電流導體中的自由電子或者半導體中的自由電荷作定向運動所形成的電流 2 運流電流真空或者氣體中帶電粒子運動所形成的電流 第二章電磁場的基本物理量與定律 電流密度矢量 描述電荷在空間各點處流動的狀態(tài) 1 體電流密度矢量 第二章電磁場的基本物理量與定律 體電流密度 2 面電流密度矢量 第二章電磁場的基本物理量與定律 面電流密度 2 2 2歐姆定律歐姆定律內(nèi)容 對于線性各向同性的導體 任意一點的電流密度與該點的電場強度成正比 且比例因為為該導體的電導率 歐姆定律表達式 1 微分形式 2 積分形式 第二章電磁場的基本物理量與定律 2 2 4電流連續(xù)性方程基礎 電荷守恒定律 1 電流連續(xù)性方程的積分形式 第二章電磁場的基本物理量與定律 2 電流連續(xù)性方程的微分形式2 2 5安培力定律與磁感應強度安培定律內(nèi)容 關于電流之間的作用力 安培定律表達式 第二章電磁場的基本物理量與定律 第二章電磁場的基本物理量與定律 安培定律 2 2 6恒定磁場基本方程 磁通連續(xù)性定理與安培環(huán)路定律磁通連續(xù)性定理 1 積分形式 磁場高斯定律的積分形式 2 微分形式 磁場高斯