Question

电磁场的边界条件怎么理解？

Answer 1

电磁场的边界条件既可以理解为不同介质交界面电磁场服从的条件，也可理解为不同介质的交界面两侧电磁场满足的方程或规律。

电磁场在两种不同媒质分界面上，从一侧过渡到另一侧时，场矢量E、D、B、H一般都有一个跃变。电磁场的边界条件就是指场矢量的这种跃变所遵从的条件，也就是两侧切向分量之间以及法向分量之间的关系。

在某些电动力学或电磁场理论的书中，为了与另一种边界条件（在区域的表面上给定的有关场矢量的边值）相区别，将本条所解释的电磁场边界条件称为电磁场的边值关系。

电磁场的边界条件可以由麦克斯韦方程组的积分形式推出，它实际上是积分形式的极限结果。这些边界条件是：

n·（D1－D2）＝ρs；

n×（E1－E2）＝0；

n·（B1－B2）＝0；

n×（H1－H2）＝J）s。

式中n为两媒质分界面法线方向的单位矢量，场矢量E、D、B、H的下标1或2分别表示在媒质1或2内紧靠分界面的场矢量，ρs为分界面上的自由电荷面密度，Js为分界面上的传导电流面密度。

式1表示在分界面两侧电位移矢量D的法向分量的差等于分界面上的自由电荷面密度。当分界面上无自由电荷时，两侧电位移矢量的法向分量相等，即其法向分量是连续的。式2表示在分界面两侧电场强度E的切向分量是连续的。

式3表示在分界面两侧磁通密度B的法向分量是连续的。式4表示在分界面两侧磁场强度H的切向分量的差等于分界面上的表面传导电流面密度。

当分界面上无表面传导电流时，两侧磁场强度的切向分量相等，即其切向分量是连续的。

当媒质2为理想导体时，E2、D2、B2、H2等于零，式1表示D1的法向分量等于自由电荷面密度；式2表示E1无切向分量式3表示B1的法向分量为零；式4表示H1的切向分量等于表面传导电流面密度，并且与电流方向正交。

扩展资料：

电磁场有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称，随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。

一种允许能量进入或导出几何结构的边界条件. 激励端口中默认的电磁波平均功率为1瓦。使用这个边界条件可以计算S参数，用sparametermatrix命令可以得到多端口的S参数。

电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。

电磁场是电磁作用的媒介，具有能量和动量，是物质的一种存在形式。

随时间变化着的电磁场时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别，出现一些由于时变而产生的效应。

参考资料：百度百科-电磁场