电磁场与电磁波part2--电磁场的基本规律

1、电流连续性方程的微分形式

表明时变电流场是有散场,电流线是由电荷随时间变化的地方发出或终止的,在正电荷随时间减小的地方就会发出电流线,在正电荷随时间增加的地方就会终止电流线。

2、任何一个标量函数的梯度再求旋度时恒等于零,则:

前者表明静电场是无旋场;后者表明:在静电场E中,沿任意闭合路径C的积分恒等于0(即与路径无关),其物理含义是将单位正电荷沿静电场中的任一个闭合路径移动一周,电场力不做功。

总的来说:静电场是有散无旋场,电荷是静电场的散度源,电场线不是闭合曲线,起始于正电荷,终止于负电荷。

3、磁通连续性原理的微分形式:

表明磁感应强度B的散度恒为0,即磁场是一个无通量源的矢量场。

磁通连续性原理的积分形式:

表明穿过任意闭合面的磁感应强度的通量等于0,磁感应线(磁力线)是无头无尾的闭合曲线,自然界中无孤立的磁荷存在。 

4、位移电流密度

5、麦克斯韦方程组

(1)积分形式

上述四个式子分别表明:

① 磁场强度沿任意闭合曲线的环量,等于穿过该闭合曲线为周界的任意曲面的传导电流与位移电流之和。

② 电场强度沿任意闭合曲线的环量,等于穿过该闭合曲线为周界的任一曲面的磁通量的变化量的负值。

③ 穿过任意闭合曲面的磁感应强度的通量恒等于零,即磁通连续性。

④ 穿过任意闭合曲面的电位移的通量等于该闭合曲面所包围的自由电荷的代数和。

(2)微分形式

分别表明:

① 传导电流和时变电场要产生磁场,都是磁场的涡旋源。

② 时变磁场要产生电场,是电场的涡旋源。

③ 磁场是无散场,磁感应线是闭合曲线。

④ 电荷要产生电场,是电场的散度源。

6、媒介的本构关系(电磁场的辅助方程)

方向一致,大小成比例。

7、当分界面上存在自由面电流时,分界面上两侧的磁场强度矢量的切向分量是不连续的。

8、无论分界面上是否存在面分布电荷,两侧的电场强度矢量E的切向分量总是连续的。

9、分界面上存在自由电荷面密度时,电位移矢量的法向分量在界面上是不连续的。

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