C9Q15: 交变电磁场的逐阶求解

文摘   2024-09-16 09:30   北京  

交变电磁场的逐阶求解.

考虑一个平行圆板电容器, 两极板半径, 间距. 本题忽略边界效应.

现将电容器通入电流. 考虑缓变电流近似, 即忽略位移电流项. 结果可以表示为级数和. 提示: 考虑电磁场的逐阶感应过程. 求

(a)最低阶电场和电荷面密度. 这两个结果对空间是均匀的.

(b)最低阶磁场.

(c)电场和电荷密度的第一阶修正. 提示: 你需要保证通过电容的总电流为题给形式.

(d)现在假设电容器与电压相连, 使得通过轴线的电压降为. 证明极板间的电场为

本习题集中, 一星问题为教学关, 二星问题为练习关, 三星问题为挑战关.
一般来说, 教学关知识点单一, 通过简单定律的应用即可得到答案, 旨在帮助解题者熟悉知识点.
练习关知识点相对单一, 有时要求应用高等数学, 比如简单的微分方程求解和小量近似, 旨在锻炼解题者的综合求解能力.
挑战关知识点相对综合, 形式上更完整的题目, 往往需要应用高等数学, 旨在锻炼解题者理解模型, 应用模型的能力.
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