第3章媒質(zhì)電磁性質(zhì)和邊界條件

1、電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件第第3 3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件一、一、 導體導體二、電介質(zhì)二、電介質(zhì)三、三、 磁介質(zhì)磁介質(zhì)四、媒質(zhì)中的麥克斯韋方程組四、媒質(zhì)中的麥克斯韋方程組五、電磁場的邊界條件五、電磁場的邊界條件引言引言電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件v微波爐是利用電磁波的能量來加熱食物的。由一 個磁控管將電能轉(zhuǎn)化為電磁波，然后照射到食物上。v微波爐食物被電磁場加熱的原因：因為食物中含有水分子，而水分子具有一定的電偶極矩，在高頻電磁場作用下，正負電

2、荷將受到電場力的作用，電偶極矩發(fā)生迅速變化和旋轉(zhuǎn)，使得水分子運動加劇，溫度上升，熟化食物。微波爐的工作原理1H2O1H1H2O1H1H2O1H1H2O1H引言肥皂在微波爐里加熱后的反應燈泡在微波爐里加熱后的反應電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件導體的傳導現(xiàn)象： 在外電場的作用下，這些帶電粒子將發(fā)生定向運動，形成電流。這種現(xiàn)象稱為傳導。能發(fā)生傳導現(xiàn)象的材料稱為導體。電介質(zhì)的極化現(xiàn)象： 這種在外加電場作用下，分子的電偶極矩將增大或發(fā)生轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化現(xiàn)象。磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象： 還有一些材料對磁場較敏感，例如螺絲刀在磁鐵上放一會兒，螺絲刀

3、就具有一定的磁性，能吸起小螺釘。這種現(xiàn)象稱為磁化現(xiàn)象。能產(chǎn)生磁化現(xiàn)象的材料稱為磁介質(zhì)。媒質(zhì)在電磁場作用下可發(fā)生現(xiàn)象：媒質(zhì)在電磁場作用下可發(fā)生現(xiàn)象：電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件一、導體一、導體1. 1. 導體的定義：導體的定義：含有大量可以自由移動的帶電粒子的物質(zhì)。導體分為兩種金屬導體：電解質(zhì)導體：由自由電子導電。由帶電離子導電。傳導電流電荷在導電媒質(zhì)中的定向運動。位移電流隨時間變化的電場產(chǎn)生的假想電流。運動電流帶電粒子在真空中的定向運動。電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件2. 2.

4、 靜電場中的導體靜電場中的導體 靜電平衡狀態(tài)的特點演示 （1）導體為等位體；（2）導體內(nèi)部電場為零；（3）導體表面的電場處處與導體表面垂直，切向電場為零 ；)0(tE（4）感應電荷只分布在導體表面上，導體內(nèi)部感應電荷為零 。(0)V+-E外E內(nèi)靜電場中的導體具有以下基本特征：電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件等位面的電位處處一樣，因此面上個點電場強度的值一樣。( )一導體的電位為零，則該導體不帶電。 （ ）任何導體，只要它們帶電量不變，則其電位是不變的。( ）思考導體球在均勻電場中點電荷位于無限大導板上方電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章

5、章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件3. 3. 恒定電場中的導體恒定電場中的導體 將一段導體與直流電源連接，則導體內(nèi)部會存在恒定電場。導體中的自由電子受到電場力的作用，逆電場方向運動。其平均電子速度稱為漂移速度：deE 式中： 稱為電子的遷移率， 其單位為 。e2(m /V s)如圖：單位時間內(nèi)通過 的電量為：dSedddqN eS 式中： 為自由電子密度。eN故電流密度為：CedJN e CeeJN eE可得：電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件CeeJN eEeeN e若設(shè)：CJE則：描述導電材料的電磁特性的物態(tài)方程。導體

6、的電導率4. 4. 導電材料的物態(tài)方程導電材料的物態(tài)方程歐姆定律 微分形式。J J 與 E E 之關(guān)系簡單證明： 對 兩邊取面積分JE左邊SJ dSI右邊SE dS所以UR IGUSUldSUSl電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件5. 5. 導體的電導率導體的電導率電導率是表征材料導電特性的一個物理量。電導率除了與材料性質(zhì)（如 ， ）有關(guān)外，還與環(huán)境溫度有關(guān)。eNe(1)導體材料： 隨著溫度的升高，金屬電導率變小。有些導體在低溫條件下電導率非常大,使電阻率趨向于零，變成超導體。如鋁在時 時，就呈現(xiàn)超導狀態(tài)。 1.2K不同材料的電導率數(shù)據(jù)見教

7、材上表3-1。(2)半導體材料： 隨著溫度的升高，電導率明顯增大。eehhN eN e=電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件 在導體中，自由電荷體密度隨時間衰減的過程稱為電荷馳豫。0t6. 電荷在均勻?qū)w中的馳豫過程 （Charge Relaxation Process）CJE 設(shè)導電媒質(zhì) 均勻，且各向同性，在時變場中, CVJt VD其解為oeet電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件 式中 為 時的電荷分布 ， 馳豫時間，說明在導體中，若存在體分布的電荷，該電荷在導體通電時隨時間迅速衰減，

8、電荷分布在導體表面。 o/e 0t 其解為oeetet201e t0( , )edd44esVsr tVSrr 說明導體中體電荷 產(chǎn)生的電位很快衰減，導體電位由面電荷決定。電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件二、電介質(zhì)二、電介質(zhì) 電介質(zhì)是一種絕緣材料，在外電場作用下不能發(fā)生傳導現(xiàn)象，可以發(fā)生極化現(xiàn)象。電介質(zhì)有多種形態(tài)：固態(tài)，液態(tài)和氣態(tài)。電介質(zhì)分子可分為兩類：無極分子有極分子當外電場不存在時，電介質(zhì)中分子的正負電荷的“重心”是重合的。 當外電場不存在時，電介質(zhì)中的正負電荷“重心”不重合，因此每個分子可等效為一個電偶極子。 1. 1. 電介質(zhì)的特

9、性電介質(zhì)的特性 無極分子：有極分子：電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件2 2、電介質(zhì)的極化、電介質(zhì)的極化 定義：這種在外電場作用下，電介質(zhì)中出現(xiàn)有序排列的電偶極子，表面上出現(xiàn)束縛電荷的現(xiàn)象，稱為電介質(zhì)的極化。 (1)無極分子的極化：位移極化演示 (2)有極分子的極化：轉(zhuǎn)向極化演示 在外電場作用下，由無極分子組成的電介質(zhì)中，分子的正負電荷“重心”將發(fā)生相對位移，形成等效電偶極子。 在外電場作用下，由有極分子組成的電介質(zhì)，各分子的電偶極矩轉(zhuǎn)向電場的方向。電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件3.

10、 3. 極化強度極化強度極化強度：描述電介質(zhì)極化程度的物理量。 設(shè)介質(zhì)中任一小體積 中所有分子的電矩矢量和為 ， 極化強度為：Viip0limiiVpPV 極化強度的單位是 。2C/me0PE 介質(zhì)中的每一點極化強度矢量與該點的電場強度成正比，即稱為電極化系數(shù)。 極化強度定義：單位體積中分子電矩的矢量和。 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件4. 4. 束縛電荷束縛電荷 01d()d4ASVPSPVRR 電介質(zhì)中體積 內(nèi)的的全部電偶極子，在場點產(chǎn)生的電位： VSV其中：表面 是體積 的封閉界面。 束縛面電荷在場點產(chǎn)生的電位PP 束縛體電荷在場

11、點產(chǎn)生的電位PSnPP n束縛電荷的面密度為：束縛電荷的體密度為：電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件0p 。電介質(zhì)均勻極化時，極化電荷體密度 根據(jù)電荷守恒定律，極化電荷的總和為零0nVSPdVP a dS 若電介質(zhì)中還存在自由電荷分布時，電介質(zhì)中一點總的電位為： 0011dd44VPPSAVSVSRR電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件5. 5. 電介質(zhì)的物態(tài)方程電介質(zhì)的物態(tài)方程 電介質(zhì)極化后，場域中除了自由電荷之外，又多了束縛電荷，根據(jù)高斯定律：0()()VPVEP 0()VEP可得：定

12、義一個新矢量：0DEPe0(1)DE r0DE re1 其中： 稱為相對介電常數(shù)。rr0 e0PE 已知：令：材料的介電常數(shù)表示為：電介質(zhì)的物態(tài)方程 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件介質(zhì)的擊穿：當電介質(zhì)上的外加電場足夠大時，束縛電荷有 可能克服原子結(jié)構(gòu)的吸引力，成為自由電荷。 此時，介質(zhì)呈現(xiàn)導體特性。6. 6. 介質(zhì)的擊穿介質(zhì)的擊穿常見電介質(zhì)的相對介電常數(shù)見教材上的表3-2 。 結(jié)論：穿過任意封閉曲面的電通量，只與曲面中包圍的自由 電荷有關(guān)，而與介質(zhì)的極化狀況無關(guān)。VDddVSVDSV高斯定律：積分形式：擊穿場強：介質(zhì)所能承受的最大電場強

13、度。它在高壓技術(shù) 中是一個表征材料性能的重要參數(shù)。 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件例例1 平板電容器中有一塊介質(zhì),畫出D 、E 和 P 線分布。D線E線P線思考D 線由正的自由電荷出發(fā)，終止于負的自由電荷；E 線由正電荷出發(fā)，終止于負電荷；P 線由負的極化電荷出發(fā)，終止于正的極化電荷。電介質(zhì)內(nèi)部的電場強度是否減少了？電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件1R2RQr解：按題意該電場為球?qū)ΨQ場，選球坐標系，用高斯定律dSDSQ0rDE 所以： 220r4RQEaR 24RQDaR2200s

14、in d dRD RQ 例例2 2：點電荷 位于介質(zhì)球殼的球心，球殼內(nèi)半徑為 ，外半徑為 球殼的相對介電常數(shù)為 ，殼內(nèi)外為真空。求：球殼中任一點的電位移矢量、電場強度、極化強度及電位。Q1R2Rr1204RQEaR2:RR12:RRR0DE電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件02r1(1)4RQPDEaR電位：dREl 2212ddRRRRRERER 極化強度：0r2r111(1)4QRR1R2RQr1R2RDER1R2RPROO電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件 在外磁場作用下，呈現(xiàn)出明

15、顯磁性的物質(zhì)稱為磁介質(zhì)。 三、磁介質(zhì)三、磁介質(zhì)1. 1. 什么是磁介質(zhì)？什么是磁介質(zhì)？2. 2. 磁介質(zhì)的磁化磁介質(zhì)的磁化 演示演示原子磁矩： 電子軌道磁矩 電子自旋磁矩 原子核自旋磁矩 在外磁場作用下，物質(zhì)中的原子磁矩都將受到一個扭矩作用，所有原子磁矩都趨于和外磁場方向一致排列，結(jié)果對外產(chǎn)生磁效應，這種現(xiàn)象稱為物質(zhì)的磁化。 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件磁化強度的定義：單位體積內(nèi)，所有磁矩的矢量和。3. 3. 磁化強度磁化強度 0limiVmMV (A/m)磁介質(zhì)被磁化后，磁介質(zhì)中出現(xiàn)束縛電流。束縛電流面密度： 束縛電流體密度： mJ

16、M mSnJMamMH磁化強度與磁場強度之間存在線性關(guān)系：介質(zhì)磁化后束縛電流在空間產(chǎn)生的矢量磁位： 0CmmSdd4VSJJJAVSRR電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件磁偶極子與電偶極子對比模 型極化與磁化 電場與磁場電偶極子磁偶極子p qlmISmJMmsnJMapsnP a-pP S mIS l電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件4. 4. 磁介質(zhì)的物態(tài)方程磁介質(zhì)的物態(tài)方程 根據(jù)全電流定律：Cm0()BDJJtmJM 已知：C0()BDJMtC0()BDMJt磁介質(zhì)中的磁場強度： M

17、BH0mMH已知：00m()(1)BHMH0rBH rm1 令：可得：其中： 稱為相對磁導率。r0r 材料的磁導率表示為：磁介質(zhì)的物態(tài)方程 常用材料的磁化率見教材上表3-3。 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件5. 5. 磁介質(zhì)的分類磁介質(zhì)的分類（1）抗磁質(zhì)：其磁化率 為負，其相對磁導率略小于1，即mrm11 且r1磁介質(zhì)可分為：抗磁質(zhì)、順磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)和亞鐵磁質(zhì)等。 如金、銀和銅等屬于抗磁質(zhì)。 （2）順磁質(zhì)：磁化率為正，相對磁導率略大于1，即11rm 且r1如鎂、鋰和鎢等屬于順磁質(zhì)。 （3）鐵磁質(zhì)：其磁化率非常大，其相對磁導率遠大于1，即r

18、1如鐵、鎳和鈷等屬于鐵磁質(zhì)。 在鐵磁性材料中，有許多小天然磁化區(qū)，稱為磁疇。 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件（4）亞鐵磁質(zhì)：由于部分反向磁矩的存在，其磁性比鐵磁材料 的要小，鐵氧體屬于一種亞鐵磁質(zhì)。 6. 6. 剩余磁化剩余磁化 剩余磁化：鐵磁性物質(zhì)被磁化后，撤去外磁場，部分磁疇的取向仍保持一致，對外仍然呈現(xiàn)磁性。 磁滯回線 鐵磁材料的磁性和溫度也有很大關(guān)系，超過某一溫度值后，鐵磁材料會失去磁性，這個溫度稱為居里點。 一些材料的相對磁導率和分類情況見教材上表3-4。電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電

19、磁性質(zhì)和邊界條件例例3 3：某一各向同性材料的磁化率 ，磁感應強度，求：該材料的相對磁導率、磁導率、磁化電流密度、傳導電流 密度、磁化強度及磁場強度。m2220(mWb/m )xByarm1 解：根據(jù)關(guān)系式得： r1 23 及 7r03 4 103.77 (H/m)(kA/m)m210.62xMHHya5.31xBHya(kA/m)m10.62xzzMJMaay 2(kA/m )C5.31zJHa 2(kA/m )電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件 解:磁場平行平面，且軸對稱，故2dlrHIl例例 4 4 有一磁導率為 ，半徑為 a 的無限

20、長導磁圓柱 ，其軸線處有無限長的線電流 I ，圓柱外是空氣，磁導率為 0 ，試求 B B，H H 與 MM 的分布。磁場強度02IHarr 磁場分布r電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件0BMH002Iar ar B02Iarar=02Iaarr 0ar rrB(r)電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件四、媒質(zhì)中的麥克斯韋方程組四、媒質(zhì)中的麥克斯韋方程組 積分形式 微分形式Cd() dlSDHlJStddlSBElSt ddVSVDSVd0SBSCddVSVJSVt CDHJtBEt VD0

21、BCVJt 三個物態(tài)方程： EDHBCJE電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件五、電磁場的邊界條件五、電磁場的邊界條件 決定分界面兩側(cè)電磁場變化關(guān)系的方程稱為邊界條件。 1. 電場法向分量的邊界條件 如圖所示，在柱形閉合面上應用電場的高斯定律1122dSSDSn D SnDSS 故：1122SnDnD若規(guī)定 n為從媒質(zhì)指向媒質(zhì)為正方向，則 1nn2nn 12 ()SnDD1n2nSDD因為：DE1 11222Sn EnE11n22nSEE電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件2. 電場切向分量

22、的邊界條件 在兩種媒質(zhì)分界面上取一小的矩形閉合回路abcd ,在此回路上應用法拉第電磁感應定律 ddlSBElSt 因為 1t2tdlElElEl d0SBBSl htt 故：1t2tEE 12()0nEE該式表明，在分界面上電場強度的切向分量總是連續(xù)的。 或1t2t12DD因為DE若媒質(zhì)為理想導體時：1t0E 理想導體表面沒有切向電場。電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件3. 標量電位的邊界條件 在兩種媒質(zhì)分界面上取兩點，分別為A和B，如圖 ，從標量電位的物理意義出發(fā) 1n2nd22BABAhhElEE0ABAB12SS該式表明：在兩種媒質(zhì)

23、分界面處，標量電位是連續(xù)的。 E 2121SSSnn故：因為： 1n2nSDD在理想導體表面上： SC（常數(shù)） SSn電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件4. 磁場法向分量的邊界條件 在兩種媒質(zhì)分界面處做一小柱形閉合面，如圖 0h 在該閉合面上應用磁場的高斯定律12d0SBSn BSn BS 1n2nBB則：該式表明：磁感應強度的法向分量在分界面處是連續(xù)的。 因為BH11n22nHH若媒質(zhì)為理想導體時,由于理想導體中的磁感應強度為零， 故: 1n0B因此，理想導體表面上只有切向磁場，沒有法向磁場。電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的

24、電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件5. 磁場切向分量的邊界條件 在兩種媒質(zhì)分界面處做一小矩形閉合環(huán)路，如圖 0h 在此環(huán)路上應用安培環(huán)路定律 dlHlI1t2tdlHlHlHl SIJl于是： 1t2tSHHJ12()SnHHJ或：1t2t12SBBJ1122tantan2 若：10即：在理想鐵磁質(zhì)表面上只有法向磁場，沒有切向磁場。 若：0SJ 電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件6. 矢量磁位的邊界條件 矢量磁位在分界面處也應是連續(xù)的，即12SSAA1 t2t1211()()SAAJ7. 標量磁位的邊界條件 在無源區(qū)域，安培環(huán)路定律

25、的積分和微分形式為: d0lHl0H引入一標量函數(shù)m，令mH 標量磁位 m1m2SSm1m212SSnn根據(jù)標量磁位定義和磁場的邊界條件可得： 和電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件8. 電流密度的邊界條件 在兩種導電媒質(zhì)分界面處做一小柱形閉合面。如圖 0h 根據(jù)電流連續(xù)性方程CddVSVJSVt C1n2ndSJSJSJS ddVVVVQVVtttSQSdVSVVStt1n2nSJJt 12 ()SnJJt 或得：根據(jù)：CJE1t2t12JJ1212 0JJn或1t2tEE電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)

26、的電磁性質(zhì)和邊界條件電磁場中各參量的邊界條件，歸納如下。 標量形式 矢量形式12 ()SnJJt 1212()0JJn12SSAA1n2nSJJt 1t2t12JJ12SS1212SSSnn1n2nsDD12 ()SnDD1t2tEE12()0nEE1n2nBB12 ()0nBB1t2tSHHJ12()SnHHJ電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件應用這些邊界條件時，必須牢記以下性質(zhì)：注意：注意：（1）在理想導體( )內(nèi)部的電磁場為零，理想導體表 面存在 和 。 SSJ（2）在導電媒質(zhì)( )內(nèi)部的電磁場不為零，分界面上 存在 但 為零。 SSJ（3）在理想介質(zhì)( )內(nèi)部的電磁場不為零，分界面上 為零，如果不是特意放置， 也為零。0SJS電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊界條件解：忽略邊緣效應2011221UEdd1021 22 1UEdd012UEEd圖(a) 電場方向與分界面垂直圖(b) 電場方向與分界面平行 12ttEE 例例 4 試求兩個平行板電容器的電場強度。1122EE1 1220EdE dU 平行板電容器思考:如何求極板上的電荷量？電磁場與電磁波電磁場與電磁波第第3章章 媒質(zhì)的電磁性質(zhì)和邊