电磁兼容理论基础

大小为以两个矢量为 边所形成的平行四边 形的面积
方向判断：右手法则
M rF
AB
C
B
AB
A
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1.2.2、坐标系统 一、直角坐标系 单位矢量 ex , ey , ez
电磁兼容理论基础[1]
刘洋 应用物理教研室
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2019年5月23日
1.1电磁场物理模型构成 一、电磁场的分析方法
宏观电磁理论是对宏观电磁现象和电磁过 程基本规律与基本分析计算方法的研究
电路分析过程 首先是理想化的电路模型
点电荷分布 q(x ', y ', z '), q(r ')
电荷体密度
(r ') lim q(r ') dq(r ')
V '0 V '
dV '
工程电磁场原理
q (r ')dV ' V'
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ex ey ?
A B

ex Ax ex Bx
ey Ay ey By

ez Az ez Bz


A
B

Ax Bx

Ay By

Az Bz
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2、矢量积（或叉积） A B C ABsinABeC
电导率γ 磁导率 μ 介电常数ε 真空中光速：
J E
HB

D E
c 1
0 0
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1.2矢量分析 1.2.1矢量代数 一、标量和标量场 标量：仅具有大小特征的量 标量场：标量在空间中的分布 标量场的表示方法：
三个坐标轴之间的关系 ez ex ey
A ex Ax ey Ay ez Az
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z
dl AP exdx eydy ezdz
dS exdydz eydzdx ezdxdy
然后基于电路模型，求给宏观电磁现象和电磁过 程的基本规律性的数学描述
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电路模型：
电路元件（R，L，
C）
电压源（e）和
以u，i为基本物理量
电流源（i）
给定激励（ e， i）求响应（u， i）
q qt 0
t
磁感应强度 dF dq(v B)
电流元受力
B (dF )max dqv
vdq dl dq Idl dt
dF I (dl B)
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3、电磁场中的媒质及其电磁性能参数
电导率γ ：反映了材料的导电性能 磁导率 μ ：反映了材料宏观磁化性能 介电常数ε ：反映了材料在电场作用下的极化性能
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二、电磁场的基本物理量
在电磁场物理模型构造中，与电路模型中的激 励和响应相对应，其基本物理量总体上可归类 为源量和场量 1、源量
dz
dy P
o A(x,y,z) dx
y
x
dV dxdydz
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eE

|
E E(r,t) |

E E

ex
Ex (r ,t) E
ey
Ey (r,t) E
ez
Ez (r ,t) E
ex cos ey cos ez cos
三、矢量运算 1、标量积（或点积）
A B AB cos AB
ex ex ?
W F S FS cosFS
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电磁场分析
电磁场物理模型：
连续媒质电磁参
数（ε，μ，γ）和 媒质几何结构
以E，B，D，H为基
本物理量
理想化的场源（q，
i）
给定源量（ q， i）
求场分布（E，B， D，H）
(u1, u2 , u3, t) 简记为 (r ,t)
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二、矢量和矢量场 矢量：不仅具有大小而且具有方向的特征量 矢量场：矢量在空间中的分布 表示方法：
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电荷面密度 电荷线密度
(r ') lim q(r ') dq(r ')
S '0 S '
dS '
q (r ')dS ' S'
源自文库
(r ') lim q(r ') dq(r ')
l '0 l '
dl '
q (r ')dl ' l'
1
E E(r ,t) | E(r ,t) | eE
E
eE | E(r ,t) | 单位矢量
2 E exEx (r,t) eyEy (r,t) ezEz (r,t)
E
Ex2

E
2 y

Ez2
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电流强度
i dq dt
电流密度
| J (r ') | lim i di
S Sn 0
n
dSn
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i S J dS
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2、 场量
电场强度
F(r)
E(r) lim