电磁场理论第四周课件VIP免费

ReviewReview•Theboundaryconditionsforstaticelectricfield•Boundarybetweentwomedia:•thetangentialcomponentoftheelectricfieldiscontinuous;thedifferenceofthenormalcomponentoftheelectricdisplacementvectorequalsthesurfacechargedensity;•Boundarybetweentwodielectricmedia;•BoundarybetweendielectricandconductorReviewReview•Capacitorandcapacitance:anisolatedconductor,twoinsulatedconductors,threeormoreconductors…partialcapacitance•Energystoredinelectrostaticfield,energydensity.ReviewReview•Currentandcurrentdensity•Conductioncurrentandconvectioncurrent•Electromotiveforce•Theprincipleoftheconservationofcharges•Stationarycurrentdensityfield:equation,boundarycondition,Ohm’sLaw,Joule’sLaw,thesimilaritybetweenelectrostaticfieldandthestablecurrentdensityfield电磁场理论第四周讲稿电磁场理论第四周讲稿§2.8§2.8静电场的能量静电场的能量§3.1§3.1电流密度和电荷守恒定律电流密度和电荷守恒定律§3.2§3.2稳恒电流的电场稳恒电流的电场§3.3§3.3安培定律和磁感应强度安培定律和磁感应强度作业作业11：：2-40,41,422-40,41,42作业作业22：：3-4,6,83-4,6,8§2.8§2.8静电场的能量静电场的能量•1、带电体系统的电场能量•2、电场的能量密度•例题§3.1§3.1电流密度和电荷守恒定律电流密度和电荷守恒定律•1、电流与电流密度•2、传导电流和运流电流•3、电动势•4、电荷守恒§3.2§3.2稳恒电流的电场稳恒电流的电场•1、导电媒质中稳恒电场的基本方程•2、稳恒电场的边界条件例题•3、焦耳定律•4、欧姆定律•5、导电媒质中稳恒电场的静电比拟与电导•例题§3.3§3.3安培定律和磁感应强度安培定律和磁感应强度•1、安培定律•2、磁感应强度与毕奥——萨伐尔定律•例题•3、洛仑兹力带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量•把每个带电体看作一个不可分割的整体，则将各带电体从无限远处移至现在位置所作的功等于它们之间的相互作用能（互能）；而把某一个带电体上的各部分电荷从无限分散的状态聚集起来所作的功等于该带电体的固有能或自能。因此，带电体系统总的静电场能量应等于各带电体之间的相互作用能和每个带电体的固有能之总和。带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量Q1Φ1Q3Φ3QiΦiQ2Φ2带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量Q1Q3Q2i∞∞∞组装导体i，有自能出现带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量Q1Φ1Q3Φ3Q2Φ2QiΦiQ1Q1Q2Q1Φ1Q3Q2Φ2(1)(2)(3)(4)组装系统，牵涉到互能带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量可以设想使各带电体到处的电荷密度从零开始按照同一比例逐渐增加到其最终值。令此比值为，并应满足。若带电体最终的电荷密度为、电势为、电荷面密度为，则在达到这一分布过程中的任一中间时刻，系统的电荷密度、电荷面密度和电势分别为，这时若使系统的某一体积元内的电荷密度与面元上的电荷面密度分别增加带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量则外源所需作的功即电场能量的增加量为将上式进行积分，便得到系统的电场总能量，即带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量只有面分布只有面分布(导体)时只有体分布(介质)时当系统中只有带电导体时，其电场能量则为带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量因此，个导体系统的电场总能是为式中，是系统中所有电荷在处产生的电势，由于每一导体表面都是等势面，故对第i个导体表面，有带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量当系统中只有一个带电体时，例如孤立导体的情形，上式仅给出它的固有能。由于孤立导体的电容故它的电场能量可写为同样地，两极板间电压为的电容器所储存的电场能量为带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量对于由N个点电荷组成的系统，可以证明其电场能量的表达式仍为带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量r12121234r12r14r13r24r34r23r23r13123r34r24r14123带电体系统的电场能量带电体系统的电场能量123412340q2φ12q3φ13q4φ14q3φ23q4φ24q4φ34000123412340q2φ12/2q3φ13q4φ14q3...