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1、1、 磁場強(qiáng)度H的邊界條件,2.7 電磁場的邊界條件,2.7.1邊界條件的一般形式,因為 有限而 0,所以,如果分界面的薄層內(nèi)有自由電流, 則在回路所圍的面積上,,如果分界面處沒有自由面電流,則,磁場強(qiáng)度在穿過存在面電流的分界面 時,其切向分量是不連續(xù)的。,磁場強(qiáng)度在穿過不存在面電流的分界面 時,其切向分量是連續(xù)的。,注意:磁感應(yīng)強(qiáng)度在分界面處,其切向 分量是不連續(xù)的。,圖 2 - 10 切向邊界條件,2、 電場強(qiáng)度的邊界條件,上式變?yōu)?故有,電場強(qiáng)度的切向分量 在邊界面上是連續(xù)的。,3、磁感應(yīng)強(qiáng)度B邊界條件,圖 3-17 B的邊界條件,設(shè)底面和頂面的面積均等于S。將積分形式的磁通連
2、續(xù)性原理(即S BdS=0)應(yīng)用到此閉合面上,假設(shè)圓柱體的高度h趨于零, 得,磁感應(yīng)強(qiáng)度的法向分量在邊界面上是連續(xù)的。,4、 電位移矢量的邊界條件,如果分界面的薄層內(nèi)有自由電荷,則圓柱面內(nèi)包圍的總 電荷為,得電位移矢量的法向分量邊界條件的矢量形式為,電位移矢量的法向分量 在邊界面上是不連續(xù)的。,如果分界面的薄層內(nèi)沒有自由面電荷時:,電位移矢量的法向分量 在邊界面上才是連續(xù)的。,相應(yīng)的標(biāo)量形式為,電磁場的邊界條件,2.7.2 兩種特殊情況的邊界條件,1、理想導(dǎo)體表面上的邊界條件 理想導(dǎo)體是指,所以在理想導(dǎo)體內(nèi)部不存在電場。此外,理想導(dǎo)體內(nèi)部也不存在磁場。理想導(dǎo)體內(nèi)部不存在電磁場,即所有場量為零
3、。設(shè) 是理想導(dǎo)體的外法向矢量,E、H、D、B為理想導(dǎo)體外部附近的電磁場,那么理想導(dǎo)體表面的邊界條件為,2、兩種理想介質(zhì)分界面。理想介質(zhì)是指 = 0,所以在理想介質(zhì)分界面無自由電荷分布,不存在面電流,則在分界面處的邊界條件為,相應(yīng)的標(biāo)量形式為,分界面處的折射定理,折射定理表明,電場線在分界面上通常要改變方向。,3、漏電媒質(zhì):,(1)如果分界面處不存在自由電荷,即S = 0時,由電位移法向分量和場強(qiáng)的切向分量的邊界條件有:,(2)若兩種介質(zhì)分界面不存在面電流,則在分界面處的邊界條件為,相應(yīng)的標(biāo)量形式為,分界面處的折射定理,折射定理表明,磁感應(yīng)線在分界面上通常要改變方向。 若介質(zhì)2為鐵磁材料,介質(zhì)1為空氣,此時1 2, 有 1 2,及 B1 B2 假如2=10000, 1=0,在這種情況下,當(dāng)2=87時,1=1.09,B1 / B2=0.052。由此可見,鐵磁材料內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于外部的磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時外部的磁感應(yīng)線幾乎與鐵磁材料表面垂直。,例1、在兩導(dǎo)體平板(z=0和z=d)之間的空氣中傳播的電磁波,已知其電場強(qiáng)度為,式中k為常數(shù),求:(1)磁場強(qiáng)度;(2)兩導(dǎo)體表面的面電流密度和面電荷密度。,解:(1)磁場強(qiáng)度,可求得,2)兩導(dǎo)體表面的面電流密度,