裴偉,А.В.
[拼音]:diancichang de bianjie tiaojian
[英文]:boundary conditions for electromagnetic field
電磁場在兩種不同媒質分介面上,從一側過渡到另一側時,場向量
E
、D
、B
、H
一般都有一個躍變。電磁場的邊界條件就是指場向量的這種躍變所遵從的條件,也就是兩側切向分量之間以及法向分量之間的關係。在某些電動力學或電磁場理論的書中,為了與另一種邊界條件(在區域的表面上給定的有關場向量的邊值)相區別,將本條所解釋的電磁場邊界條件稱為電磁場的邊值關係。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,它實際上是積分形式的極限結果。這些邊界條件是
n
·(D
1-D
2)=ρs; (1)n
×(E
1-E
2)=0; (2)n
·(B
1-B
2)=0; (3)n
×(H
1-H
2)=J
)s。 (4)式中
n
為兩媒質分介面法線方向的單位向量,場向量E
、D
、B
、H
的下標1或2分別表示在媒質1或2內緊靠分介面的場向量,ρs為分介面上的自由電荷面密度,Js為分介面上的傳導電流面密度。式(1)表示在分介面兩側電位移向量D
的法向分量的差等於分介面上的自由電荷面密度。當分介面上無自由電荷時,兩側電位移向量的法向分量相等,即其法向分量是連續的。式(2)表示在分介面兩側電場強度E
的切向分量是連續的。式(3)表示在分介面兩側磁通密度B
的法向分量是連續的。式(4)表示在分介面兩側磁場強度H
當媒質2為理想導體時,
E
2、D
2、B
2、H
2等於零,式(1)表示D
1的法向分量等於自由電荷面密度;式(2)表示E
1無切向分量式(3)表示