什么是電磁場的邊界條件

電磁場的邊界條件既可以理解為不同介質(zhì)交界面電磁場服從的條件，也可理解為不同介質(zhì)的交界面兩側(cè)電磁場滿足的方程或規(guī)律。

電磁場在兩種不同媒質(zhì)分界面上，從一側(cè)過渡到另一側(cè)時(shí)，場矢量E、D、B、H一般都有一個躍變。電磁場的邊界條件就是指場矢量的這種躍變所遵從的條件，也就是兩側(cè)切向分量之間以及法向分量之間的關(guān)系。

在某些電動力學(xué)或電磁場理論的書中，為了與另一種邊界條件（在區(qū)域的表面上給定的有關(guān)場矢量的邊值）相區(qū)別，將本條所解釋的電磁場邊界條件稱為電磁場的邊值關(guān)系。

電磁場的邊界條件可以由麥克斯韋方程組的積分形式推出，它實(shí)際上是積分形式的極限結(jié)果。這些邊界條件是：

n·（D1－D2）＝ρs；

n×（E1－E2）＝0；

n·（B1－B2）＝0；

n×（H1－H2）＝J）s。

式中n為兩媒質(zhì)分界面法線方向的單位矢量，場矢量E、D、B、H的下標(biāo)1或2分別表示在媒質(zhì)1或2內(nèi)緊靠分界面的場矢量，ρs為分界面上的自由電荷面密度，Js為分界面上的傳導(dǎo)電流面密度。

式1表示在分界面兩側(cè)電位移矢量D的法向分量的差等于分界面上的自由電荷面密度。當(dāng)分界面上無自由電荷時(shí)，兩側(cè)電位移矢量的法向分量相等，即其法向分量是連續(xù)的。式2表示在分界面兩側(cè)電場強(qiáng)度E的切向分量是連續(xù)的。

式3表示在分界面兩側(cè)磁通密度B的法向分量是連續(xù)的。式4表示在分界面兩側(cè)磁場強(qiáng)度H的切向分量的差等于分界面上的表面?zhèn)鲗?dǎo)電流面密度。

當(dāng)分界面上無表面?zhèn)鲗?dǎo)電流時(shí)，兩側(cè)磁場強(qiáng)度的切向分量相等，即其切向分量是連續(xù)的。

當(dāng)媒質(zhì)2為理想導(dǎo)體時(shí)，E2、D2、B2、H2等于零，式1表示D1的法向分量等于自由電荷面密度；式2表示E1無切向分量式3表示B1的法向分量為零；式4表示H1的切向分量等于表面?zhèn)鲗?dǎo)電流面密度，并且與電流方向正交。

擴(kuò)展資料：

電磁場有內(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體的總稱，隨時(shí)間變化的電場產(chǎn)生磁場，隨時(shí)間變化的磁場產(chǎn)生電場，兩者互為因果，形成電磁場。

一種允許能量進(jìn)入或?qū)С鰩缀谓Y(jié)構(gòu)的邊界條件。 激勵端口中默認(rèn)的電磁波平均功率為1瓦。使用這個邊界條件可以計(jì)算S參數(shù)，用sparametermatrix命令可以得到多端口的S參數(shù)。

電磁場可由變速運(yùn)動的帶電粒子引起，也可由強(qiáng)弱變化的電流引起，不論原因如何，電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波。

電磁場是電磁作用的媒介，具有能量和動量，是物質(zhì)的一種存在形式。

隨時(shí)間變化著的電磁場時(shí)變電磁場與靜態(tài)的電場和磁場有顯著的差別，出現(xiàn)一些由于時(shí)變而產(chǎn)生的效應(yīng)。

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