四、時變電磁場

　　場量隨時間變化的電磁場稱為時變電磁場。隨時間變化的磁場會激勵電場，即磁生電;隨時間變化的電場又會激勵磁場，即電生磁。兩者相互影響，構成統一的電磁場。電磁感應定律描述了磁生電;不僅傳導電流而且位移電流也表現出電生磁。

　　1、電磁感應

　　電磁感應現象：兩個重要實驗，變壓器作用和動生感應作用。

　　電磁感應定律：導體線圈中產生的感應電動勢其大小正比于線圈鉸鏈的磁鏈的時間變化率。說明機械功可以經過電磁感應作用轉變為電磁能。

　　電動勢與磁通量的方向按照右螺旋規則標定。

　　意義：磁場的變化可以激發電場。感應電場，在閉合路徑上的線積分可以不等于零，其線積分值為感應電動勢。即使不存在導體，不出現電流，但感應電場仍然存在。

　　動生電動勢： 電磁感應定律的微分形式(靜止媒質)：

　　由 得

　　2、麥克斯韋方程組

　　它是描寫電磁場分布變化規律的一組微分方程。

　　麥克斯韋方程組積分形式

　　麥克斯韋方程組微分形式

　　該方程組表示了安培環路定理、電磁感應定律、磁通連續性定理、高斯定理。同時隱含著電荷守恒定律。 ，場中任一處流出的電流必等于該處電荷的時間減少率。

　　電磁媒介質的成分方程(本構方程)：

　　3、廣義波動方程

　　將麥克斯韋方程組中4各場量 、 、 、 只保留一個而消去其他。可以得到保留 的廣義波動方程;保留 的齊次廣義波動方程;進而可以得到擴散方程、拉普拉斯方程。

　　4、集膚效應

　　電磁場主要分布于表面層的現象，稱為集膚效應。

　　5、地上架空工頻交流長直導線的電磁場

　　利用鏡像法，可以解出地中感應電流，它主要分布于集膚厚度內而寬度較窄的帶狀區域。

　　五、電磁輻射與射頻電磁場

　　能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象稱為電磁能輻射或電磁輻射。當電磁輻射強度超過人體或儀器設備所能容許的限度時將產生電磁污染和對其他系統的干擾。

　　1、電磁輻射

　　這里研究單元輻射子的電磁輻射規律。有電偶極子型和磁偶極子型兩類。

　　傳導電流與位移電流共同激勵磁場，磁場變化與庫侖電荷共同激勵電場，而電磁場以波的方式傳播。

　　電磁波是橫波，電磁場分布具有方向特性。

　　電磁功率的面密度為坡印亭矢量 ，單位是W/m2 2、射頻電磁場

　　無線電波按其頻率和波長可以分為八大類。其頻率從3kHz至3000GHz，波長對應于100km至0.1mm。射頻電磁場通常是指100kHz以上的無線電波。微波是分米波、厘米波和毫米波的統稱。繼無線電波之后是紅外線、可見光、紫外線、X射線和 射線。

　　影響場強的因素有兩類：一類是場源分布;另一類是介質的分布。

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