最新第二章恒定电场09教学讲义ppt.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母

2、亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅第二章恒定电场09第二章恒定电场2基本概念：•通有恒定电流的导电媒质中的恒定电场(电流场)•通有恒定电流的导电媒质周围电介质中的静态电场注意：本章只研究导电媒质内部的区域本章研究的对象是

3、导电媒质,其与静电场中所说的导体是什么关系？3•同轴电缆的外导体视为电流面密度分布；•交变电场的集肤效应，即高频情况下，电流趋於表面分布，可用电流面密度表示。•媒质的磁化，其表面产生磁化电流可用电流面密度表示,如图示；工程意义：图2.1.4媒质的磁化电流分布的线电荷沿着导线以速度v运动形成的电流I=。3、线电流74.元电流的概念：不同分布的元电荷运动后形成的元电流段：元电荷dq元电流dqv82.1.3欧姆定律的微分形式欧姆定律的微分形式。式中为电导率，单位s/m（西门子/米）。电场是维持恒定电流的必要条件。可以证明•恒定电流场与恒定电场相互依存。电流J与电场E方向一致。9•在各向同性

4、导电媒质中，电位移矢量D线与电流密度J线方向是否一致？•电流面密度是否成立？102.1.4焦尔定律的微分形式导电媒质中有电流时，必伴随功率损耗。可以证明其功率的体密度为:（W/m3）——焦耳定律的微分形式电路中的焦耳定律，可由它的积分而得，即（W）——焦耳定律的积分形式11小结:IS面：用与I流动的方向垂直的平面去切导电媒质得到的截面。欧姆定律的微分形式（W/m3）焦耳定律的微分形式12元电荷dq元电流dqv132.2电源电势与局外场强要想在导线中维持恒定电流，必须依靠非静电力将B极板的正电荷抵抗电场力搬到A极板。这种提供非静电力将其它形式的能量转为电能装置称为电源。2.2.1电源图

5、2.2.2恒定电流的形成14因此局外场Ee是非保守场。考虑局外场强2.2.2电源电动势与局外场强设局外场强为，则电源电动势为:电源电动势与有无外电路无关，它是表示电源本身的特征量。图2.2.3电源电动势与局外场强152.3.1恒定电场的基本方程2.3恒定电场的基本方程分界面上的衔接条件边值问题电流的连续性定律1.J的散度定义：由电荷守恒定律，从任一闭合面流出的传导电流，应等于该面所围体积内电荷的减少率：16散度定理电流连续性方程17在恒定电场中恒定电场是一个无源场，电流线是连续的。故对于恒定电流场,电荷分布不随时间变化:即:Kirchhoff’slaw.18•恒定电场是无源无旋场。2

6、.E的旋度所取积分路径不经过电源，则:斯托克斯定理3.恒定电场（电源外）的基本方程恒定电场是无旋场。得19恒定电场积分形式基本方程：静电场积分形式基本方程：0不含场源202.3.2分界面的衔接条件说明分界面上电场强度的切向分量是连续的，电流密度法向分量是连续的。折射定律为图2.3.1电流线的折射分界面上的衔接条件21例2.3.1特殊情况分界面上的电场分布。由折射定理得，则解：媒质1是良导体，媒质2是不良导体,表明，只要，电流线垂直于良导体表面穿出，良导体表面近似为等位面。222.3.4恒定电场的电位(不含电源的区域）拉普拉斯方程得常数由基本方程出发对于均匀媒质：23分界面衔接条件很多

7、恒定电场问题的解决，都可以归结为一定条件下，求出拉普拉斯方程的解答（边值问题）。恒定电场中是否存在泊松方程？2.3.5恒定电场的边值问题24例2.3.2试用边值问题求解电弧片中电位、电场及面电荷的分布区域）00解：选用圆柱坐标，边值问题为：区域）图2.3.3不同媒质弧形导电片场域边界条件衔接条件25电位电场强度电荷面密度E,与无关，是的函数。262.4导电媒质中恒定电场与静电场的比拟2.4.1静电比拟表1两种场所满足的基本方程和重要关系式导电媒质中恒定电场