山东理工大学：《电磁场与电磁波》课程教学资源（工程电磁场导论）第三讲 静态电磁场（PPT讲稿）

电磁场与电磁波第三讲基于麦克斯韦方程认识应用实际问题一一一静态电磁场山东理工大学电气与电子工程学院

电磁场与电磁波第三讲 基于麦克斯韦方程认识应 用实际问题-静态电磁场 山东理工大学 电气与电子工程学院

2认识电磁问题的基本出发点和强制条件条件出发点Maxwell方程组本构关系边界条件OEOD x(H-H,)=jV×H=J+D=8EataBB=uHé, x(E -E,)= 0VxE一OtJOE=é. ·(B - B,) = 0V.B=0e·(D-D)=psV.D=paé, -(Ji - J2) =PatOt

2 认识电磁问题的基本出发点和强制条件            =  =    = −    = + D  B t B E t D H J        0 t J     = −   出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 D E B H J E    = = =      1 2 1 2 1 2 1 2 ( ) ( ) 0 ( ) 0 ( ) n S n n n S e H H J e E E e B B e D D   − =  − =  − =  − =        (J J ) 1 2 n S e t    − = − 

3分类认识电磁问题按时间变化情况O0￥0Catat电磁波静态电磁场

3 3 分类认识电磁问题 静态电磁场 0 t  =  0 t    电磁波 按时间变化情况

a静态电磁场问题福at条件出发点Maxwell方程组本构关系边界条件V×H=Jé, ×(H,-H,)= JsD=sEBV×E=0é, ×(E, -E,)=0H=uén -(B, - B,)= 0V.B=0J=OEé, (D,-D,)= PsV.D=pV.J=0e, ·(Ji- J2)= 0特点：电场和磁场独立

4 4 0 0   =    =    =    = H J E B D 0   = J 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 D E B H J E     =    =   =  1 2 1 2 1 2 1 2 ( ) ( ) 0 ( ) 0 ( ) n S n n n S e H H J e E E e B B e D D   − =  − =  − =  − =        (J J ) 0 1 2 n e  − = 静态电磁场问题 0 t  =  特点：电场和磁场独立

5分类认识静态电磁场问题按场的类型静态电场静态磁场

5 5 分类认识静态电磁场问题 静态电场 按场的类型 静态磁场

6静态电场问题条件出发点Maxwell方程组本构关系边界条件OLV×E=0D=&Ee, x(E -E,)=0J=oEV.D=pe, (D,-D,)= psV.J=0eé, ·(Ji- J2) = 0按电荷静止或运动情况分类静止匀速运动静电场恒定电流场任意有限J+0J=06

6 6 0     =     = E D 0   = J 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 D E J E    =   =  1 2 1 2 ( ) 0 ( ) n n S e E E e D D   − =  − =    (J J ) 0 1 2 n e  − = 静态电场问题 按电荷静止或运动情况分类 静电场 恒定电流场 静止 任意 J = 0  匀速运动 有限 J  0 

静态(恒定)磁场问题条件出发点Maxwell方程组本构关系边界条件VxH=Je, x(H1-H2)= J,B=μHen (B1- B2)= 0V.B=0

7 7 0 H J B    =     = 出发点 Maxwell方程组 条 件 本构关系 边界条件 1 2 1 2 ( ) ( ) 0 s n n e e H H J B B  − =  − =     静态（恒定）磁场问题 B H   = 

8静态电场问题按电荷静止或运动情况分类静止匀速运动静电场恒定电流场任意有限J=0J+0

8 8  静态电场问题 按电荷静止或运动情况分类 静电场 恒定电流场 静止  任意 J = 0 匀速运动 有限 J  0 

?面对的问题？分析方法？典型应用？关联的一般性物理问题？

9 9 面对的问题？ 分析方法？ 典型应用？ 关联的一般性物理问题？

10面对的问题存在什么源？在何媒质环境中？有何突变边界？分析方法？典型应用？关联的一般性物理问题？10

10 10 面对的问题: ⚫ 存在什么源？ ⚫ 在何媒质环境中？ ⚫ 有何突变边界？ 分析方法？ 典型应用？ 关联的一般性物理问题？