电磁学中几个基本矢量的性质

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

当

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

而

,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

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