电磁学中几个基本矢量的性质 下载本文

故得

四, 磁场强度的散度、旋度及边界条件。 1, 散度。

由本构关系

及磁感应强度的散度公式,我们直接得到

2, 旋度。

仍然由本构关系

及的旋度公式,我们可以得到:

在恒定电流产生的恒定磁场下

在非恒定电流场中,加入对位移电流的考虑,我们得到

3, 边界条件。

在垂直于两种媒质分界面的矩形闭合路径abcda上,应用麦克斯韦第一方程,得

时,上式变为

式中

上存在自由面电流,则闭合回路

,即

时,如果分界面

将包围此面电流。这里的

成右手螺旋。因此式

是回路所围面积S的法向单位矢量,与绕行方向关系。另外,因为8变为

为有限值,故有

,故上式可表示为

利用矢量恒等式

,上式变为

故得

当两种媒质电导率有限时,分界面上不会有面电流分布,此时有

五, 电流密度矢量的散度、旋度及边界条件。 1, 散度。

根据电荷守恒定律,单位时间内从闭合面S内流出的电荷量应等于闭合面S所限定的体积V内的电荷减少量,即

设体积V不随时间变化,则

应用散度定理,上式写为

在恒定电流场中,电荷在空间的分布不会随时间变化,因此必然有2, 旋度。

在线性和各向同性的导电媒质中,由欧姆定律强度的旋度公式,我们得到

在恒定电场中, 在时变电场中,

,及电场

3, 边界条件。

在两种媒质分界面上取扁圆柱形闭合面,将

应用在该闭合面上,当

积分

贡献可忽略,所以有

时,圆柱侧面对

且由于

所以得到

当在恒定电场中时,

,所以有