電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)理論第四章演示文稿

電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)理論第四章演示文稿1現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四2優(yōu)選電磁場(chǎng)與電磁波電磁場(chǎng)理論第四章現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四解：（1）在內(nèi)外導(dǎo)體為理想導(dǎo)體的情況下，電場(chǎng)和磁場(chǎng)只存在于內(nèi)外導(dǎo)體之間的理想介質(zhì)中，內(nèi)外導(dǎo)體表面的電場(chǎng)無(wú)切向分量，只有電場(chǎng)的徑向分量。利用高斯定理和安培環(huán)路定理，容易求得內(nèi)外導(dǎo)體之間的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別為內(nèi)外導(dǎo)體之間任意橫截面上的坡印廷矢量現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四電磁能量在內(nèi)外導(dǎo)體之間的介質(zhì)中沿軸方向流動(dòng)，即由電源流向負(fù)載，如圖所示。穿過(guò)任意橫截面的功率為同軸線中的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和坡印廷矢量（理想導(dǎo)體情況）現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四（2）當(dāng)導(dǎo)體的電導(dǎo)率σ為有限值時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部存在沿電流方向的電場(chǎng)內(nèi)根據(jù)邊界條件，在內(nèi)導(dǎo)體表面上電場(chǎng)的切向分量連續(xù)，即因此，在內(nèi)導(dǎo)體表面外側(cè)的電場(chǎng)為內(nèi)磁場(chǎng)則仍為內(nèi)導(dǎo)體表面外側(cè)的坡印廷矢量為同軸線中的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和坡印廷矢量（非理想導(dǎo)體情況）現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四式中是單位長(zhǎng)度內(nèi)導(dǎo)體的電阻。由此可見(jiàn)，進(jìn)入內(nèi)導(dǎo)體中功率等于這段導(dǎo)體的焦耳損耗功率。由此可見(jiàn)，內(nèi)導(dǎo)體表面外側(cè)的坡印廷矢量既有軸向分量，也有徑向分量，如圖所示。進(jìn)入每單位長(zhǎng)度內(nèi)導(dǎo)體的功率為以上分析表明電磁能量是由電磁場(chǎng)傳輸?shù)模瑢?dǎo)體僅起著定向引導(dǎo)電磁能流的作用。當(dāng)導(dǎo)體的電導(dǎo)率為有限值時(shí)，進(jìn)入導(dǎo)體中的功率全部被導(dǎo)體所吸收，成為導(dǎo)體中的焦耳熱損耗功率。同軸線中的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和坡印廷矢量（非理想導(dǎo)體情況）現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四

將下列場(chǎng)矢量的瞬時(shí)值形式寫為復(fù)數(shù)形式（2）解：（1）由于（1）所以現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四（2）因?yàn)楣仕袁F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四

例

已知電場(chǎng)強(qiáng)度復(fù)矢量解其中kz和Exm為實(shí)常數(shù)。寫出電場(chǎng)強(qiáng)度的瞬時(shí)矢量現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四例題：已知正弦電磁場(chǎng)的電場(chǎng)瞬時(shí)值為式中

解：（1）因?yàn)楣孰妶?chǎng)的復(fù)矢量為試求：（1）電場(chǎng)的復(fù)矢量;（2）磁場(chǎng)的復(fù)矢量和瞬時(shí)值。現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四（2）由復(fù)數(shù)形式的麥克斯韋方程，得到磁場(chǎng)的復(fù)矢量磁場(chǎng)強(qiáng)度瞬時(shí)值現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四

解：（1）由得（2）電場(chǎng)和磁場(chǎng)的瞬時(shí)值為例4.5.4

已知無(wú)源的自由空間中，電磁場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度復(fù)矢量為，其中k和E0為常數(shù)。求：（1）磁場(chǎng)強(qiáng)度復(fù)矢量

；（2）瞬時(shí)坡印廷矢量

；（3）平均坡印廷矢量

?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四（3）平均坡印廷矢量為或直接積分，得瞬時(shí)坡印廷矢量為現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有14頁(yè)\編輯于星期四例

已知真空中電磁場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量分別為解:(1)由于(2)所以其中E0、H0