電磁場-第一章電磁場的能量_第1頁
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文檔簡介

1、電磁場課件-第一章電磁場的能量第1頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五電磁場有能量嗎？有。電磁場能量是分布還是集總的？是分布電磁場的能量能在空間中傳播嗎？能電磁場能量如何表述；電磁場能量傳播滿足能量守恒定律嗎。第2頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五一、電場與磁場存儲的能量 既然電磁場的能量是和電磁場相伴分布在空間中的，可以用電場能量密度和磁場能量密度來描述這種分布。第3頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五二、導電介質損耗的能量 導電介質在電場作用下會形成傳導電流，傳導電流在介質中傳播時會造成電磁場能量的損耗，這損耗也具有空間分布的特

2、性，損耗能量功率密度由下式給出。第4頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五第5頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五三、坡印廷（Poynting）定理1 矢量場的運算第6頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五第7頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五2 坡印廷（Poynting）定理 恒等式表示電磁場能量傳播與守恒定律 根據能量守恒定律，流入體積V內的能量（功率）等于體積V內儲存能量增加和損耗能量之和。揭示了電磁場能量可以傳播的，用一個矢量表示電磁場能量的傳播，這個矢量稱為Poynting 矢量或叫能流密度矢量。第8頁，共

3、12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五3 Poynting 矢量 方向：場域中一點電磁場能量傳播（流動）的方向，垂直于該點電場和磁場的方向。 表示單位時間內由垂直于傳輸方向單位面積傳輸的電磁能量，單位瓦特每平方米，暗合功率流密度的含義。從定義可以看出只有時變的電磁場才會有電磁波能流的空間傳輸。第9頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五4 諧變電磁場的平均功率 如上定義是能流密度矢量的瞬時表達式，在實際電磁工程更有用的是能流密度的平均值。第10頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五第11頁，共12頁，2022年，5月20日，6點42分，星期五小結電磁場的能量和能流說明了電磁場與電磁波的物質性。電磁場能量和能流的研究在實際電磁工程中有非常重要的意義。重

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