1、第 二 章 恒定电场第二章 恒定电场Steady Electric Field序导电媒质中的电流基本方程 分界面衔接条件 边值问题导电媒质中恒定电场与静电场的比拟电导和接地电阻下 页电源电动势与局外场强返 回第 二 章 恒定电场通有直流电流的导电媒质中同时存在着电流场和恒定电场。恒定电场是动态平衡下的电荷产生的，它与静电场有相似之处。Introduction2.0 序本章要求 : 熟练掌握静电比拟法和电导的计算。理解各种电流密度的概念，通过欧姆定律和焦耳定律深刻理解场量之间的关系。 掌握导电媒质中的恒定电场基本方程和分界面衔接条件。 下 页上 页返 回第 二 章 恒定电场基本方程 E 的旋度边
2、值问题边界条件 电 位一般解法 电导与接地电阻 特殊解 (静电比拟 )恒定电场知识结构基本物理量 J、 E欧姆定律J 的散度下 页上 页返 回第 二 章 恒定电场2.1.1 电流 (Current)定义：单位时间内通过某一横截面的电量。2.1 导电媒质中的电流Current in Conductive Media三种电流：A传导电流 电荷在导电媒质中的定向运动。位移电流 随时间变化的 电场 产生的假想电流。运动电流 带电粒子在真空中的 定向 运动。下 页上 页返 回第 二 章 恒定电场1. 电流面密度 J电流 体电荷 以速度 v 作匀速运动形成的电流。电流密度2.1.2 电流密度 （ Curr
3、ent Density)下 页上 页返 回图 2.1.1 电流面密度矢量 图 2.1.2 电流的计算第 二 章 恒定电场2. 电流线密度 K电流en 是垂直于 dl，且通过 dl 与曲面相切的单位矢量。面电荷 在曲面上以速度 v 运动形成的电流。图 2.1.3 电流线密度及其通量 下 页上 页电流线密度返 回第 二 章 恒定电场3. 元电流的概念元电流是元电荷 以速度 v 运动形成的电流工程应用媒质磁化后的表面磁化电流；同轴电缆的外导体视为电流线密度分布；高频时，因集肤效应，电流趋于导体表面分布。下 页上 页图 2.1.4 媒质的磁化电流 返 回第 二 章 恒定电场2.1.3 欧姆定律的微分形
4、式(Differential Form of Ohms Law) J 与 E 共存，且 方向一致。简单证明：欧姆定律 微分形式。在线性媒质中对 两边取面积分左边右边欧姆定律 积分形式。所以 下 页上 页图 2.1.5 J 与 E 之关系返 回第 二 章 恒定电场2.1.4 焦尔定律的微分形式(Differential Form of Joules Law)导体有电流时，必伴随功率损耗，其功率体密度为W/m3W 焦耳定律 微分形式 焦耳定律 积分形式下 页上 页返 回第 二 章 恒定电场提供非静电力将其它形式的能转为电能的装置称为 电源 。2.2.1 电源 (Source)2.2 电源电动势与局外场强Source EMF and 0ther Field Intensity电源电动势是电源本身的特征量，与外电路无关。局外场强 局外力2.2.2 电源电动势 (Source EMF)下 页上 页返 回图 2.2.1 恒定电流的形成
