时变电磁场的波动方程
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5.1 时变电磁场的波动方程
自强●弘毅●求是●拓新
5.1 时变电磁场的波动方程
时变电磁场
随时间变化的电磁场称为时变电磁场。时变电磁场比静态 电磁场要复杂得多，主要表现在: ➢时变电磁场之间相互激励而具有的波动特性，波动使时变 电磁场的叠加不仅要考虑矢量的方向，同时还要考虑波相 位对叠加的影响； ➢电磁场的大小和方向随时间而变化，将导致介质的极化和 磁化特性随时间而变，使介质呈现色散特性等。
5.1 时变电磁场的波动方程
电磁场的波动方程
两边求旋度
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对于限定空间和时间段的时变电磁场问题，两波动方程 的求解还需要给出介质分界面上电磁场的边界条件和初 始条件，这些条件将在本章后续内容中讨论。
令 v 1
表示电磁场的波动在介质中的传播速度
5.1 时变电磁场的波动方程
推导1
Ε
(
B)
(H )
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( E) 2 E
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2Hale Waihona Puke EJ2 E
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2E
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毕奥萨伐尔定理 电场的高斯定理
5.1 时变电磁场的波动方程
推导2
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E)
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( H ) 2 H J
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电磁感应定律
5.1 时变电磁场的波动方程
总结
波动方程和传播速度
v 1
2Er,
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t 2
J r, t
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5.1 时变电磁场的波动方程
时变电磁场具有广泛的应用领域。如： 通信：利用电磁波进行信息的传输和通信 雷达：利用电磁波进行目标的探测和测距 遥感：利用传感器获取地物所辐射或反射电磁波 强度及其时－空分布，获取大气、陆地和 海洋环境信息 涉及：电磁波的辐射、波与物质的相互作用、电磁波 传输与传播、电磁波信号的接收、电子系统、 电磁波信号处理和信息的获取
自强●弘毅●求是●拓新
5.1 时变电磁场的波动方程
时变电磁场
随时间变化的电磁场称为时变电磁场。时变电磁场比静态 电磁场要复杂得多，主要表现在: ➢时变电磁场之间相互激励而具有的波动特性，波动使时变 电磁场的叠加不仅要考虑矢量的方向，同时还要考虑波相 位对叠加的影响； ➢电磁场的大小和方向随时间而变化，将导致介质的极化和 磁化特性随时间而变，使介质呈现色散特性等。
5.1 时变电磁场的波动方程
电磁场的波动方程
两边求旋度
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对于限定空间和时间段的时变电磁场问题，两波动方程 的求解还需要给出介质分界面上电磁场的边界条件和初 始条件，这些条件将在本章后续内容中讨论。
令 v 1
表示电磁场的波动在介质中的传播速度
5.1 时变电磁场的波动方程
推导1
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毕奥萨伐尔定理 电场的高斯定理
5.1 时变电磁场的波动方程
推导2
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5.1 时变电磁场的波动方程
总结
波动方程和传播速度
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5.1 时变电磁场的波动方程
时变电磁场具有广泛的应用领域。如： 通信：利用电磁波进行信息的传输和通信 雷达：利用电磁波进行目标的探测和测距 遥感：利用传感器获取地物所辐射或反射电磁波 强度及其时－空分布，获取大气、陆地和 海洋环境信息 涉及：电磁波的辐射、波与物质的相互作用、电磁波 传输与传播、电磁波信号的接收、电子系统、 电磁波信号处理和信息的获取