準(zhǔn)靜態(tài)電磁場

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電準(zhǔn)靜態(tài)場——Electroquasitatic簡寫EQS

磁準(zhǔn)靜態(tài)場——Magnetoquasistatic簡寫

MQS?

任意兩種場之間的空間尺度和時(shí)間尺度沒有絕對(duì)的分界線。?工程應(yīng)用〔電氣設(shè)備及其運(yùn)行、生物電磁場等〕5.8準(zhǔn)靜態(tài)電磁場準(zhǔn)靜態(tài)電磁場（低頻）時(shí)變電磁場

動(dòng)態(tài)場（高頻）電準(zhǔn)靜態(tài)場磁準(zhǔn)靜態(tài)場似穩(wěn)場（忽略推遲效應(yīng)）電磁波具有靜態(tài)電磁場的特點(diǎn)1精選課件5.8.1電準(zhǔn)靜態(tài)電磁場特點(diǎn)：電場的有源無旋性與靜電場相同，稱為電準(zhǔn)靜態(tài)場〔EQS〕。用洛侖茲規(guī)范，得到動(dòng)態(tài)位滿足的微分方程低頻時(shí)，忽略二次源的作用，即電磁場根本方程為電場呈近似無旋

2精選課件例5.8.1

有一圓形平行板電容器，極板半徑

a=10cm。邊緣效應(yīng)可以忽略?，F(xiàn)設(shè)有頻率為50Hz、有效值為0.1A的正弦電流通過該電容器。求電容器中的磁場強(qiáng)度。解：電容器中位移電流密度為式中電流A。設(shè)圓柱坐標(biāo)系的z軸與電容器的軸線重合。由全電流定律有

圖5.8.1兩圓電極的平板電容器0=g3精選課件

低頻時(shí)，忽略二次源的作用，即，電磁場基本方程為特點(diǎn)：磁場的有旋無源性與恒定磁場相同，稱為磁準(zhǔn)靜態(tài)場〔MQS〕。

用庫侖規(guī)范，得到動(dòng)態(tài)位滿足的微分方程5.8.2磁準(zhǔn)靜態(tài)電磁場4精選課件

·

EQS和MQS

場中，同時(shí)存在著電場與磁場，兩者相互依存?！?/p>

EQS場的電場與靜電場滿足相同的基本方程，在任一時(shí)刻t

，兩種電場的分布

一致，解題方法相同。EQS的磁場按計(jì)算?！?/p>

MQS的磁場與恒定磁場滿足相同的基本方程，在任一時(shí)刻t

，兩種磁場的分布一致，解題方法相同，MQS的電場按計(jì)算。b）（EQS）和（MQS），表明E

不相同。

a）A的散度不同，A必不相同，

也不相同；EQS

與MQS

的共性與個(gè)性

·

滿足泊松方程，說明

EQS

和MQS

忽略了滯后效應(yīng)和波動(dòng)性，屬于似穩(wěn)場。

·

在兩種場中滿足相同的微分方程，描述不相同的場，為什么？5精選課件

在時(shí)變場中，位移電流是否可忽略，除考慮位移電流與傳導(dǎo)電流的相對(duì)大小外，還可以根據(jù)其它條件來判斷。似穩(wěn)場判別條件：(1)對(duì)于導(dǎo)體內(nèi)的時(shí)變電磁場來說，忽略位移電流的條件是或例：純金屬

，則(2)對(duì)于理想電介質(zhì)中的時(shí)變電磁場而言，因無傳導(dǎo)電流，位移電流是否可忽略則由場點(diǎn)與源點(diǎn)之間的距離所滿足的條件決定。假定在場源處產(chǎn)生了隨時(shí)間作正弦變化的電場，那么在與場源相距處的電場對(duì)時(shí)間的相依關(guān)系如下如果忽略推遲效應(yīng)，則要求

或

即6精選課件5.8.3磁準(zhǔn)靜態(tài)場與電路

在MQS場中，即，故有即電路的基爾霍夫電流定律

基爾霍夫電流定律可表述為：任一瞬時(shí)任一節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零。即流入該節(jié)點(diǎn)的電流必等于流出的電流，即圖5.8.2節(jié)點(diǎn)電流7精選課件

時(shí)變場中電容（EQS）電阻（MQS）電感（MQS）電源有

即電路的基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫電壓定律指出：任一瞬時(shí)網(wǎng)絡(luò)中任一回路內(nèi)部的電壓降的代數(shù)和恒等于零，即圖5.8.3

環(huán)路電壓8精選課件例5.8.2用磁準(zhǔn)靜態(tài)場的方法處理同軸電纜內(nèi)的電磁問題。解：考慮一根同軸電纜傳送交變的電磁功率，假設(shè)從電源到負(fù)載的距離遠(yuǎn)小于六分之一波長。忽略邊緣效應(yīng),同軸線中的電場、磁場強(qiáng)度分別是：

內(nèi)外導(dǎo)體之間的坡印亭矢量是

同軸線傳輸?shù)钠骄β蕬?yīng)是坡印亭矢量在內(nèi)外導(dǎo)體之間橫截面上的面積分，即圖5.8.4

同軸線中的磁準(zhǔn)靜態(tài)場9精選課件圖5.8.4

同軸線中的磁準(zhǔn)靜態(tài)場說明：因?yàn)樵诖艤?zhǔn)靜態(tài)場中說明E和積分路徑有關(guān)。

電壓的概念只適用于同軸線的同一個(gè)橫截面上的兩點(diǎn)。只有在同軸線的同一個(gè)橫截面上才有。10精選課件

試證明在MQS場中，