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电磁场与电磁波(1)本章主要内容：一、位移电流,全电流安培环路定理。二、麦克斯韦方程组。三、电磁波的基本性质。四、电磁波的能量2023/2/4电磁场与电磁波一、位移电流，全电流安培环路定理1。位移电流的引入式中I为穿过以闭合回路L为边界的任意曲面的电流之和。在电容器的充放电过程中：2023/2/4电磁场与电磁波产生上述矛盾的根源是传导电流的不连续性引起的，但可以发现，两极板的电场是随着传导电流的变化而变化，而且在数值上与传导电流的大小有重要关系：电通量的变化率在数值上等于传导电流I！定义2023/2/4电磁场与电磁波全电流安培环路定理2。全电流的定义，安培环路定理的修正。2023/2/4电磁场与电磁波3。位移电流的性质：（1）位移电流同样激发磁场。（2）位移电流的来源为变化的电场，与电荷运动无关。（3）位移电流不产生焦耳热。（4）在低频时，位移电流可忽略；在高频时，位移电流不能忽略。2023/2/4电磁场与电磁波例1

半径为R的圆形平行板空气电容器，充电至使电容器两极板间电场的变化率为。在某一时刻，电容器内距轴线

r处的

P点，有一电子沿径向向里运动，合外力为零。此刻板间的电场强度为E，忽略重力影响及电容器极板的边缘效应。求：（1）极板间的位移电流密度jd

、位移电流Id

；（2）P点的磁感强度；（3）电子在P点的速度大小。解：（1）电容器两极板间的位移电流密度为高频：Id大2023/2/4电磁场与电磁波-（2）Id均匀分布，具有对称性，为右螺旋同心圆。取半径为r

的圆形环路积分，应用全电流定律：所以2023/2/4电磁场与电磁波（3）重力忽略不计，电子受力平衡：-方向如图所以有即2023/2/4电磁场与电磁波例2

电容为

C，极板面积为

S，极间距为

d

的圆形平板电容器有漏电现象，两板间介质的介电常数为ε、磁导率为μ、电导率为γ。充电到电压V0时，然后撤去电源，试计算（1）极板上的电量变化关系q(t)（2）位移电流Id

（3）全电流I（4）两板间的磁场等效放电电路2023/2/4电磁场与电磁波等效放电电路解：（1）由等效放电电路得2023/2/4电磁场与电磁波（3）（4）（2）2023/2/4电磁场与电磁波二、麦克斯韦方程组积分形式：2023/2/4电磁场与电磁波三、电磁波的性质1。平面电磁波的波动方程的推导见256页。对于沿x方向传播的平面电磁波由法拉第电磁感应定律：及安培环路定律：可解得：2023/2/4电磁场与电磁波（1）E，H，V相互正交且EH为V的方向。（2）E和H

同相位。2。平面电磁波的性质：2023/2/4电磁场与电磁波四、电磁波的能量1。电磁场的能量密度2。电磁波的能流密度（辐射强度，坡印亭矢量S）能流密度——单位时间通过单位截面的能量——坡印亭矢量S2023/2/4电磁场与电磁波例:书P278的习题15-14解:带电圆筒转动时等效电流为：圆筒可视为长直流载流螺旋管方向沿圆周切线，阻碍磁场的增加。

方向与轴平行指向右端

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