《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）第五章 准静态电磁场

食静态电嫩场 第五章准静态电磁场 Quasistatic Electromagnetic Field 序 电准静态场与磁准静态场 磁准静态场与集总电路 电准静态场与电荷驰豫 集肤效应与邻近效应 涡流及其损耗 转 导体交流内阻抗 电磁兼容简介 返回 下页

第 五 章 准静态电磁场 第五章 准静态电磁场 Quasistatic Electromagnetic Field 序 电磁兼容简介 导体交流内阻抗 涡流及其损耗 集肤效应与邻近效应 电准静态场与电荷驰豫 磁准静态场与集总电路 电准静态场与磁准静态场 返 回 下 页

准静态电淋场 5.0序 Introduction 低频时，时变电磁场可以简化为准静态场（仍时变） 电准静态场(Electroquasistatic) 简写EQS aB 感应电场远小于库仑电场，可忽略 8t 磁准静态场(Magnetoquasistatic) 简写 MQS ∂D 位移电流远小于传导电流，可忽略 8t 解题方法： 利用静态场的方法求解出电（磁）准静态场的电（磁 场后，再用Maxwell方程求解与之共存的磁（电）场。 返回 上页 下页

第 五 章 准静态电磁场 低频时，时变电磁场可以简化为准静态场(仍时变）。 位移电流远小于传导电流，可忽略 t D 利用静态场的方法求解出电(磁)准静态场的电(磁) 场后，再用Maxwell方程求解与之共存的磁(电)场。 感应电场远小于库仑电场，可忽略 t Β 解题方法： 5.0 序 Introduction 电准静态场（Electroquasistatic） 简写 EQS 返 回 上 页 下 页 磁准静态场（Magnetoquasistatic ）简写 MQS

第五 准静态电嫩场 本章要求 ·了解EQS和MQS的共性和个性， 掌握工程计算中简化为准静态场的条件； 。掌握准静态场的计算方法。 返回上页下页

第 五 章 准静态电磁场 本 章 要 求 了解EQS和MQS的共性和个性， 掌握工程计算中简化为准静态场的条件； 掌握准静态场的计算方法。 返 回 上 页 下 页

第五事 准静电场 准静态电磁场知识结构 时变电磁场 动态场（高频） 准静态电磁场 似稳场 电磁波 磁准静态场 电准静态场 (忽略推迟效应) aD 0 = aB &t BR<<1 具有静态电磁场的特点 返回 上页 下页

第 五 章 准静态电磁场 ( = 0)   t B ( = 0)   t D 准静态电磁场知识结构 （忽略推迟效应） 时变电磁场 动态场（高频） 准静态电磁场 似稳场 电磁波 磁准静态场 电准静态场 具有静态电磁场的特点 返 回 上 页 下 页 R 1

净态电嫩场 5.1电准静态场和磁准静态场 Electroquasistatic and Magnetoquasistatic 电准静态场 Q若库仑电场远大于感应电场，忽略二次源B的 E,≈0 8t 作用，即 aD VxH=J+ 又.B=0 VxE≈0，V.D=p 特点：电场的有源无旋性与静电场相同，称为 电准静态(EQS) 。 用洛仑兹条件V·A=-ueOp/at,得到泊松方程 V'A=-WJ,v'o=-p/8 返回上页 下页

第 五 章 准静态电磁场 电准静态场 EQS 特点：电场的有源无旋性与静电场相同，称为 电准静态（EQS）。 用洛仑兹条件  A= −  t ，得到泊松方程  ,   /  2 2  A = − J  = − 0 , 0 , , t    = +  =      = D J B E D H 5.1 电准静态场和磁准静态场 Electroquasistatic and Magnetoquasistatic 返 回 上 页 下 页 若库仑电场远大于感应电场，忽略二次源 的 作用，即 t B Ei  0

准静电场 EQS场的电场与静电场满足相同的微分方程， 在任一时刻t，两种电场分布一致，解题方法相同。 EOs场的藏场则按v×H=J+D计算。 注意：电准静态场中的电场方程与静电场中方程相同， 但电准静态场中的电场是时变的，这区别于静电场。 在低频交流情况下，平板电容器中的电磁场属于电 准静态场 P187例

第 五 章 准静态电磁场 在任一时刻 t ，两种电场分布一致，解题方法相同。 EQS场的磁场则按 计算。 t   = + D H J EQS 场的电场与静电场满足相同的微分方程， 在低频交流情况下，平板电容器中的电磁场属于电 准静态场 P187例 注意：电准静态场中的电场方程与静电场中方程相同， 但电准静态场中的电场是时变的，这区别于静电场

第五 准静态电淋场 磁准静态场(MQS) 若传导电流远大于位移电流，忽略二次源 D的 作用，即J,≈0 VxH≈J，V.B=O V×E=-∂B/at,V,D=0 7.B=0→B=VxA B+Vx(E+ ∂ A 6A VXE=- =0→E=-V0- Ot 8t 特点：磁场的有旋无源性与恒定磁场相同，称为磁准 静态场(MQS) 用库仑规范V·A=Q得到泊松方程 V2A=-uJ V0=-p1ε 返回上页下页

第 五 章 准静态电磁场 若传导电流远大于位移电流，忽略二次源 的 作用，即  0 d J t D , 0 , / , 0 t    =  = −   = H J B E B D 特点：磁场的有旋无源性与恒定磁场相同，称为磁准 静态场（MQS）。 磁准静态场 用库仑规范  A= 0，得到泊松方程  ,   /  2 2  A = − J  = − 返 回 上 页 下 页 （MQS）。 B = 0 → B =  A t   = − B E ( ) = 0    + t A E t  = − − A E 

第五 准静癒电嫩场 思考EQS与MQS的共性与个性 “p,A满足静态泊松方程，说明EQS和MQS没有波动性（忽 略掉了相应的时变项)。认为场与源之间具有类似静态场中的场 与源之间的瞬间对应关系，称为似稳场。 。在EQS和MQS场中，同时存在着电场与磁场，两者相 互依存。 EQS场的电场与静电场满足相同的微分方程， 在任一时刻t，两种电场分布一致，解题方法相同。 而EQS场的磁场按V×H=J+ 计算 返回 上页 下页

第 五 章 准静态电磁场 思考 EQS 与 MQS 的共性与个性 上 页 下 页 满足静态泊松方程，说明 EQS 和 MQS 没有波动性(忽 略掉了相应的时变项）。认为场与源之间具有类似静态场中的场 与源之间的瞬间对应关系，称为似稳场。  , A 在任一时刻 t ，两种电场分布一致，解题方法相同。 而EQS场的磁场按 计算。 t   = + D H J EQS 场的电场与静电场满足相同的微分方程， 在 EQS 和 MQS 场中，同时存在着电场与磁场，两者相 互依存。 返 回

准静态电嫩场 MQS场的磁场与恒定磁场满足相同的基本方程， 在任一时刻t，两种磁场分布一致，解题方法相同。 而MQS场的电场按xE=- 6 b计算。 以下两种情况可看作嫩准静态场来计算： 1,对于导体中的时变电磁场，满足： <1 则位移电流可以忽略，可按磁准静态场来处理。把 满足上述条件的导体称为良导体。 返回 上页 下页

第 五 章 准静态电磁场 MQS场的磁场与恒定磁场满足相同的基本方程， 在任一时刻 t ，两种磁场分布一致，解题方法相同。 而MQS场的电场按 计算。 t   = − B E 返 回 上 页 下 页 以下两种情况可看作磁准静态场来计算： 1，对于导体中的时变电磁场，满足： 则位移电流可以忽略，可按磁准静态场来处理。把 满足上述条件的导体称为良导体。 1  

准静电场 2.对于理想介质中的时变电磁场满足： R<<见 即当场点到源点的距离远小于场的波长时，略去位移 电流才是合理的。 上 述两种条件称为近似条件或似稳条件

第 五 章 准静态电磁场 2. 对于理想介质中的时变电磁场满足： R   即当场点到源点的距离远小于场的波长时，略去位移 电流才是合理的。 上 上述两种条件称为近似条件或似稳条件 述