电磁场的基本物理量与定律.ppt

第二章电磁场的基本物理量与定律,姜宇,哈尔滨工程大学信息与通信工程学院电子科学技术研究所,本章内容安排2.1 电场基本规律2.2 磁场基本定律,第二章 电磁场的基本物理量与定律,2.1 电场基本规律 电荷与电荷分布分布电荷：（1）体电荷从工程和宏观电磁学的观点看，大量的带电粒子密集地出现在某空间体积内，可以假定电荷以连续分布的形式充满该体积，即以电荷连续分布的概念来代替其分离特性。体积电荷密度定义为,第二章电磁场的基本物理量与定律,库仑定律与电场强度库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间作用力的大小与它们电量的乘积成正比，而与其距离的平方成反比，力的方向沿着它们间的连线。库仑定律表达式：,第二章电磁场的基本物理量与定律,库仑定律,电场强度：单位试验正电荷在电场中某点处所受到的作用力，即为该点的电场强度或者，根据库仑定律，则点电荷q在其周围空间任意一点处产生的电场强度为,第二章电磁场的基本物理量与定律,2.1.3 电位为了简化电场强度作为矢量而带来的复杂计算，定义一个标量函数电位来描述静电场。代表静电场内单位正电荷由P点移动到Q点外力所做的功，它称为点Q与P之间的电位差或者电压，表示为,第二章电磁场的基本物理量与定律,静电场高斯定理以及电位移矢量静电场高斯定理：（1）积分形式（2）微分形式静电场环路定理,第二章电磁场的基本物理量与定律,（1）积分形式（2）微分形式,2.2 磁场基本定律2.2.1 电流与电流密度电流：导体内的自由电子在电场的作用下，沿着与电场方向相反的方向作定向运动，这样就形成了电流。（1）传导电流导体中的自由电子或者半导体中的自由电荷作定向运动所形成的电流。（2）运流电流真空或者气体中带电粒子运动所形成的电流。,第二章电磁场的基本物理量与定律,电流密度矢量：描述电荷在空间各点处流动的状态。（1）体电流密度矢量,第二章电磁场的基本物理量与定律,体电流密度,（2）面电流密度矢量,第二章电磁场的基本物理量与定律,面电流密度,2.2.2 欧姆定律欧姆定律内容：对于线性各向同性的导体，任意一点的电流密度与该点的电场强度成正比，且比例因为为该导体的电导率。欧姆定律表达式：（1）微分形式（2）积分形式,第二章电磁场的基本物理量与定律,电流连续性方程基础：电荷守恒定律（1）电流连续性方程的积分形式,第二章电磁场的基本物理量与定律,（2）电流连续性方程的微分形式安培力定律与磁感应强度安培定律内容：关于电流之间的作用力。安培定律表达式：,第二章电磁场的基本物理量与定律,第二章电磁场的基本物理量与定律,安培定律,恒定磁场基本方程-磁通连续性定理与安培环路定律磁通连续性定理（1）积分形式磁场高斯定律的积分形式（2）微分形式磁场高斯定律的微分形式,第二章电磁场的基本物理量与定律,安培环路定律（1）积分形式（2）微分形式,第二章电磁场的基本物理量与定律,