电磁场与电磁波（第4版）第3章 静态电磁场及其边值问题的解.pdf

电磁场与电磁波 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 1 静态电磁场及其边值问题的解 C.Y.W@SDUWH 2010 电磁场与电磁波 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 2 静态电磁场及其边值问题的解 • 静态电磁场：场量不随时间变化，包括： 静电场、恒定电场、恒定磁场 • 时变情况下，电场和磁场相互关联，构成统一的电磁场。 • 静态情况下，电场和磁场由各自的源激发，且相互独立。 本章内容 3.1 静电场分析 3.2 导电媒质中的恒定电场分析 3.3 恒定磁场分析 3.4 静态场的边值问题及解的惟一性定理 3.5 镜像法 3.6 分离变量法 3.7 有限差分法 C.Y.W@SDUWH 2010 电磁场与电磁波 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 3 静态电磁场及其边值问题的解 3.1 静电场分析 本节内容 3.1.1 静电场的基本方程和边界条件 3.1.2 电位函数 3.1.3 导体系统的电容 3.1.4 静电场的能量 3.1.5 静电力 C.Y.W@SDUWH 2010 电磁场与电磁波 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 4 静态电磁场及其边值问题的解 3.1.1 静电场的基本方程和边界条件 1. 基本方程 ⎧ ⎧ D ⋅d S ρd V q ⎪∇⋅D ρ ⎪∫S ∫V 微分形式：⎨ 积分形式：⎨ ⎪⎩∇×E 0 ⎪⎩∫C E ⋅dl 0 静电场是有源（通量源）、无旋场，静止电荷是产生静电场的通 量源，电场线（E线）从正的静止电荷出发，终于负的静止电荷。 本构关系： D εE 2. 边界条件 ⎧ ⎧E E e (E E ) 0 ⎪ × − 1t 2t n 1 2 或 ⎨ ⎨