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第一章光的电磁理论基础•在时变电磁场中，电场与磁场都是时间和空间的函数；变化的磁场会产生电场，变化的电场会产生磁场，电场与磁场相互依存，构成统一的电磁场。•英国科学家麦克斯韦提出位移电流假说，将静态场、恒定场、时变场的电磁基本特性用统一的电磁场基本方程组概括。电磁场基本方程组是研究宏观电磁现象的理论基础。•静电场和恒定电流的磁场各自独立存在，可以分开讨论。()csddttDDHJHlJScsddttBBEElS0d0sSBBsqdSDD第一方程第二方程第三方程•麦克斯韦第一方程——推广的全电流定律，表明传导电流和变化的电场都能产生磁场；•麦克斯韦第二方程——推广的电磁感应定律,表明变化的磁场能产生电场；•麦克斯韦第三方程——磁通连续性原理，表明磁场是无源场,磁力线总是闭合曲线；•麦克斯韦第四方程——高斯定律，表明电荷以发散的方式产生电场。•静态场和恒定场是时变场的两种特殊形式。第四方程1麦克斯韦方程微分形式积分形式讨论•电流连续性方程可由麦氏方程导出。•静态场和恒定场00cdEEl0d0sSBB微分形式积分形式csddHJHlJSsqdSDD•电流连续性方程tDHJ由两边取散度0ttDHJDJ0tJ即（电流连续性方程）•麦氏方程的限定形式和非限定形式用E、D、B、H四个场量写出的方程称为麦氏方程的非限定形式。对于线性各向同性媒质，有本构关系00rrDEEBHHJE用E、H二个场量写出的方程称为麦氏方程的限定形式。()csddttEEHEHlEScsddttHHEElS00sdHHSsdqEES微分形式积分形式麦克斯韦方程组是描述宏观电磁现象的总规律。时变电磁场的边界条件将积分形式麦氏第一方程用于边界面上的闭合回路，并考虑高阶小量。h12snHH=J一、H的边界条件cssdddtDHlJSS22tHln1H1tHh12HssJ与恒定磁场相比较csddHlJS当该积分为零0h因此，时变场中H的边界条件与恒定磁场时的形式相同，即二、E的边界条件同样的分析可得时变场中E的边界条件与静电场时的形式相同，即120nEE分界面上电场强度的切向分量连续三、B的边界条件与恒定磁场相同120nnBB表示为矢量形式120nBB四、D的边界条件与静电场相同12nnDD12nDD表示为矢量形式分界面上磁感应强度的法向分量连续两种特殊情况•两种无耗媒质的分界面（）00sJ120nEE120nBB120nDD120nHH=120ttEE120nnBB120nnDD120ttHH或•理想介质和理想导体的分界面（）22220,0,0,0EDBH10nE10nB1nD1snH=J120ttEE120nnBB1nD1tsHJ或两边取旋度2波动方程考虑均匀无耗媒质的无源区域0,0,0J麦氏方程为00ttEHHEHEtEH2tEEH得2220tEE电场E的波动方程同理2220tHH磁场H的波动方程得2EEE将矢量恒等式式中2为拉普拉斯算符，在直角坐标系中2222222xyz而波动方程在直角坐标系中可分解为三个标量方程222222220xxxxEEEExyzt222222220yyyyEEEExyzt222222220zzzzEEEExyzt•波动方程的解是空间一个沿特定方向传播的电磁波。•电磁波的传播问题归结为在给定边界条件和初始条件下求解波动方程。3动态矢量位和标量位•静态场中为问题简化引入了标量位和矢量位。•时变场中也可引入相应的辅助位，使问题的分析简单化。由麦氏第三方程0B，可令由麦氏第二方程tBEtA0tAE于...