《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 Quasistatic Electromagnetic Field

第五章准静态电磁场第五章准静态电磁场Electromagnetic FieldQuasistatic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导体交流内阻抗转电磁兼容简介返回页下

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

第五章准静态电磁场5.0序Introduction低频时，时变电磁场可以简化为准静态场（仍时变）简写EQS电准静态场(Electroquasistatic)aB感应电场远小于库仑电场，可忽略at简写磁准静态场MQS(Magnetoquasistatic一aD位移电流远小于传导电流，可忽略Ot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上页返回下页

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

第五章准静态电磁场准静态电磁场知识结构时变电磁场动态场（高频）准静态电磁场磁准静态场电准静态场似稳场电磁波（忽略推迟效应）aDaB0=0atβR<<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

第五章准静态电磁场5.1电准静态场和磁准静态场Electroquasistatic and Magnetoquasistatic电准静态场EQS若库仑电场远大于感应电场，忽略二次源B的atE, ~0作用，即aDVxH=J+V.B=0atVxE0,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=-usOp/ot，得到泊松方程VA=-J ,V'=-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

第五章准静态电磁场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aD计算。EQS场的磁场则按V×H=J+at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

第五章准静态电磁场磁准静态场MQS）。aD的若传导电流远大于位移电流，忽略二次源at作用，即J,~0VxH~J, V.B=0V×E=-B/at, V.D=0V.B=0 → B=VxAaAaAaB)=0→E=-VβVxE=Vx(E-十atatat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）得到泊松方程用库仑规范V·A=QV?A=-WV2β=-p/8返上回页下页

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 

第五章准静态电磁场思考 EQS与 MQS的共性与个性β，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。aDV×H=J+-计算。而EQS场的磁场按at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

第五章准静态电磁场MOS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，aB计算。而MQS场的电场按×E=-at以下两种情况可看作磁准静态场来计算：081，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。上返回页下页

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  

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<<2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速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