时变电磁场和电磁波要点.pptx
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时变电磁场和电磁波.ppt
时变电磁场和电磁波第九章电磁场和电磁波§1.位移电流与麦克斯韦方程组§2.平面电磁波§3.电磁场的能量密度和能流密度第2页,共12页，星期六，2024年，5月§1.位移电流与麦克斯韦方程组一.引言二.位移电流三.电磁场四.麦克斯韦方程组第3页,共12页，星期六，2024年，5月一.引言变化磁场?产生涡旋电场变化电场?产生涡旋磁场电场：磁场：Maxwell假设：变化D?位移电流?涡旋磁场1865年预言电磁波的存在，并算出波速=光速进而提出光是电磁波1888年赫兹首次实验证实了电磁波的存在？第4页,共12页，星期六，2024年，5月二.位移电流S：以L为边界的任何曲面稳恒电流I有电容I=0变化电流
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时变电磁场和平面电磁波.ppt
**线极化：电场强度矢量端点随时间变化的轨迹是一条直线。**电场矢量位于xy平面上**第5章时变电磁波和平面电磁波§5.7电磁波的极化时变电磁场和平面电磁波电磁波的极化
-----内容1.极化的概念2.线极化波3.圆极化波4.椭圆极化波5.极化波的分解6.极化波的工程应用第2页,共30页，星期六，2024年，5月1．波的极化概念
在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹。(光学中称为偏振)波的极化表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性,是电磁理论中的一个重要概念。定义第3页,共30页，星期六，2024年，5月极化的三种形式
根据矢量E的端点的轨迹形状，把电磁波
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时变电磁场和电磁波.ppt
第九章 时变电磁场和电磁波 将上面的这些条件代入（1）、（2）式，就近似得到前面所讲过的平面电磁波。从这里可以看出，平面电磁波也是一个从实际问题中抽象出来的理想模型。 如r不比Δr大得多，上述其余条件都满足，则电磁波仍是平面波，只是其振幅随r增加而递减。 偶极振子近区（似稳区）与远区的特性 1、 、 与波源有关 2、场点中的 与 在波源及不同场点间没有推迟效应 3、 与 （源点指向场点的单位矢）不互相垂直 4、不能携带能量向前传播 似稳区（近区）（r＜＜λ) 辐射区（r＞＞ λ) 1、 与 与波源无关，可独立于波源存在
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电磁场与电磁波（第4版）第4章 时变电磁场 (1).pdf
电磁场与电磁波 第4章时变电磁场 1
时变电磁场
C.Y.W@SDUWH 2010
电磁场与电磁波 第4章时变电磁场 2
时变电磁场
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电磁场与电磁波-杨儒贵-时变电磁场.ppt
原来电磁场的矢量方程为 在三维空间中仅需求解 4 个坐标分量。 位函数方程为一个矢量方程和一个标量方程 在直角坐标系中，实际上等于求解 1 个标量方程。 在三维空间中需要求解 6 个坐标分量。 根据静态场结果，采用类比方法推出其解。 5. 位函数方程的求解 当时变点电荷位于坐标原点时，其场分布与? 及 ? 无关。那么，在除坐标原点以外整个无源空间，位函数 ? 满足的方程式为 先求解时变点电荷的矢量位，再利用叠加原理导出分布的时变体电荷的矢量位。 式中 r z y x ? (r, t) O ? ? 上式为函数(? r)的齐次波动方程，其通解为
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5-时变电磁场要点.ppt
温故知新 先前我们学过的场都是稳态场 静电场 恒定电场 恒定磁场 静态场的特点是场量不随时间改变。 电磁学的发展 电场和磁场各自独立存在时——静电场和静磁场 由静止电荷产生静电场 由恒定电流产生静磁场 二者之间互无影响 电荷、电流随时间变化时—— 1820年奥斯特发现电流的磁场 1820年安培发现电流回路间作用力 1831年法拉第发现电磁感应定律 结论是…… 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 交变电磁场 当电荷、电流随时间变化时,它们就要产生随时间变化的电场和磁场, 称为交变电磁场。 它们既是空间的函数,又是时间的函数。 交变电场与交变磁场不是彼此独立,而是互相激发,互相为源,二者紧密地
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第5章 时变电磁场和平面电磁波习题答案.doc
第5章 时变电磁场和平面电磁波
5.1 / 5.1-1 已知z2=1+j，求复数z的两个解。
5.2 / 5.1-2 已知是正实数，试证：
(a)若
(b)若。[解] ( a) :
(b) :
5.3 / 5.1-3设E（t）的复振幅为，H（t）的复振幅为，试证，并求E（t）、H（t）。[解]
得
可见,为恒定成分与二倍频成分的叠加.
5.4 / 5.1-4 将下列场矢量的瞬时值变换为复矢量，或作相反的变换：
(a) ；
(b) ；
(c) ；
(d) 。[解] (a)
(b)
(c)
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电磁场与电磁波第六章时变wps.pptx
;; 静态场：场不随时间发生改变(静电场，恒 定磁场);图6.1 时变场知识结构框图;;;; 时变电磁场比静态电磁场要复杂得多，主要表现在： 时变电磁场之间因相互激励而具有波动特性，波动使时变电磁场的交叠不仅要考虑矢量的方向，同时还要考虑波相位对叠加的影响；电磁场的大小和方向随时间而变化，将导致介质的极化和磁化特性随时间而变，使介质呈现色散特性等。 ;;;;;;;; ? 电磁能量的守恒和转化规律 — Poynting 定理；;;;;; 例 用Poynting矢量分析恒压源沿同轴电缆向负载传送能量的过程。设
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时变电磁场与电磁波课件分享：谢处方.ppt
时变电磁场与电磁波欢迎参加由谢处方教授主讲的时变电磁场与电磁波课程。本课程将系统地介绍电磁场理论的基础知识、电磁波的产生与传播原理，以及在现代科技中的广泛应用。通过深入学习麦克斯韦方程组及其物理意义，我们将建立对电磁现象的完整认识。本课程内容丰富，理论与应用并重，将帮助学生掌握分析和解决电磁学问题的能力，为后续专业课程和科研工作奠定坚实基础。无论您是电子工程、通信工程还是物理学专业的学生，这门课程都将为您打开电磁世界的大门。
课程概述1时变电磁场的基本概念本课程将详细讲解时变电磁场的定义、特性及其与静态场的区别。学生将学习法拉第电磁感应定律、位移电流概念以及麦克斯韦方程组，建立电磁场统一理论的
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时变电磁场与电磁波课件分享：谢处方.ppt
*************************************屏蔽技术电磁屏蔽原理电磁屏蔽通过反射和吸收两种机制阻止电磁波传播。对于导电材料，入射电磁波在界面处部分反射，穿透部分在材料内迅速衰减；对于磁性材料，通过磁滞和涡流损耗吸收电磁能量。屏蔽效能受材料性质、厚度、频率和入射角影响，通常用分贝表示，SE?????=SE??f??c????+SE?b????????+SE??????????f??c????。屏蔽材料屏蔽材料主要包括金属、导电聚合物和复合材料。金属（如铜、铝、钢）具有高导电率，适合屏蔽高频辐射；铁磁材料（如钢、镍合金）适合屏蔽低频磁场；导电聚合物和碳纤维复合材料轻便
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《电磁场与电磁波》第7章课件要点.ppt
关于矩形波导截止频率的说明： 截止频率fcmn与波导尺寸和填充材料有关； 不同模式（m,n取值不同）波的截止频率 fcmn不同； 矩形波导具有高通特性(类似于滤波器)： 当波的频率高于截止频率时，波能传播； 当波的频率小于截止频率时，波不能传播。 TE波或者TM波截止频率均可由上式计算。 （1）相位常数 —— 相应模式的波能在矩形波导中传播。 当 kcmn k 时， 传播参数 或者 物理意义：理想介质中的TMmn或者TEmn 模式的波从无界空间进入矩形波导中，相位常数β减小。 （2）波导波长：波导内的波长 —— 相应模式的波能在矩形波导中传播。 当 kcmn k
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7时变电磁场.ppt
* * 目 录 时变场的动态位 波动方程 电磁能量守恒定律 时谐电磁场 准静态电磁场 一、时变场的动态位 位函数的不确定性满足下列变换关系的两组位函数 和 能描述同一个电磁场问题。 原因：未规定 的散度 位函数的规范条件：洛伦兹条件 二、波动方程 波动方程 达朗贝尔方程 二、波动方程 在以闭曲面S为边界的有界区域内V，如果给定t＝0时刻的电场强度和磁场强度的初始值，并且在 t ? 0 时，给定边界面S上的电场强度的切向分量或磁场强度的切向分量，那么，在 t 0 时，区域V 内的电磁场由麦克斯韦方程惟一地
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第4章 时变电磁场 1.ppt
表明近区内只有电磁能量转换，没有波的传播。 思考 特点: 下 页 上 页 返 回 忽略推迟效应，在某一时刻电场与静电场中电偶极子产生的电场相似，磁场与恒定磁场中元电流产生的磁场相似，称之为似稳场。 时间相位差 与 远区的能量来自何方？ 忽略 的高次项 2. 远区 亦称辐射区 下 页 上 页 返 回 特点: 下 页 上 页 返 回 辐射区电磁场有推迟效应。 E、H、S 空间上正交，时间上同相，有波阻抗 相位相同的点连成的面称为等相位面，辐射区 的电磁波为球面波。 下 页 上
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《5、时变电磁场》.ppt
第五章时变电磁场 在无限大均匀媒质中没有反射波，则 f2 = 0 它表明： f2 在 ?t 时间内, 以速度 v 向( -r )方向 前进了( v ? t ) 距离, 故称之为反射波。 当时间从 t ? ? t 位置从 r ? v ? t 时 图4.3.2 波的入射、反射与透射 当电磁波在无限大均匀媒质中传播时，只有入射波，没有反射波 位于坐标原点的时变点电荷q(t)在离它r远处产生的动态标量位 体积V’中任意体电荷分布?（r’）在场点r产生的动态标量位 式中， 是场点到元电荷?(r’)dV的距离 同理，体积V’中的任意体电流分布J（r’）在
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第5节 时变电磁场.ppt
时变电磁场 Time-varying electromagnetic field 时变电磁场的边界条件 法向分量边界条件 一般情况 如果分界面的薄层内有自由电荷，则圆柱面内包围的总电荷为 由上面两式，得电位移矢量的法向分量边界条件的矢量形式为 或者如下的标量形式： 若分界面上没有自由面电荷， 则有 然而D=εE，所以 综上可见，如果分界面上有自由面电荷，那么电位移矢量D的法向分量Dn越过分界面时不连续，有一等于面电荷密度ρS的突变。如ρS=0，则法向分量Dn连续；但是，分界面两侧的电场强度矢量的法向分量En不连续。 时变电磁场的边界条件 磁感应强度矢量的法向分量的矢量形式