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电磁学中几个基本矢量的性质

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3, 边界条件。

如同以上边界条件的界定下,在分界面上取一个扁圆柱形闭合面,当其高度圆柱侧面对积分

时,

的贡献可忽略,且此

时分界面上存在的自由电荷面密度为,则得

即 故

,则

当两种媒质都不是理想导体的边界条件时,有

三, 磁感应强度的散度、旋度及边界条件。 1, 散度。

由体电流密度下的毕奥-萨伐尔定律

和关系式

,我们得到

再利用矢量恒等式

,上式可写为

又因算符是对场点坐标进行微分,而有

,于是有

仅是源点坐标的函数,故

上式对两端取散度,由于对任意矢量函数有到

,故得

2, 旋度。

对式4两端取旋度,利用矢量恒等式

,得

应用可表示为

和函数的挑选性,上式右边第二项

(式6) 再利用恒等式及

,可得到

将上式代入式5右边第一项,并用散度定理,得

式中的S是区域V的边界面。由于电流分布在区域V内,在边界面S上,电流没有法向分量,故

。.

将式6,式7代入式5,得

以上是在恒定电流情况下产生恒定磁场的旋度表达式。而在非恒定电流场中,因为位移电流的出现,需要对上式进行修改。

先假定静电场中的高斯定律将其带入电荷守恒定律(以后会证明),得

对时变电场任然成立,

即为全电流,此时的旋度公式修订为

3, 边界条件。

仍然在媒质分界面上作一个底面积为高为

的扁圆柱形闭合面。因

足够小,故可

认为穿过此面积的磁通量为常数;又因故圆柱侧面的面积分用于圆柱形闭合面,得

的贡献可忽略。将麦克斯韦第三方程应

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