题目
9.[填空题]电场强度E在切线方向满足的边值关系为(____)。
9.[填空题]电场强度E在切线方向满足的边值关
系为(____)。
题目解答
答案
连续的
解析
本题考查电场强度在切线方向的边值关系这一知识点。解题思路是依据电场强度的基本性质和相关理论来确定其在切线方向的边值关系。
在静电场中,电场强度 $\vec{E}$ 是一个矢量。根据高斯定理和电场的连续性原理,对于两种不同介质的分界面,电场强度的切向分量是连续的。
设分界面两侧的电场强度分别为 $\vec{E}_1$ 和 $\vec{E}_2$,分界面的法线方向为 $\vec{n}$。电场强度的切向分量可以表示为 $\vec{E}_{t1}=\vec{E}_1 - (\vec{E}_1\cdot\vec{n})\vec{n}$ 和 $\vec{E}_{t2}=\vec{E}_2 - (\vec{E}_2\cdot\vec{n})\vec{n}$。
根据麦克斯韦方程组的积分形式,对电场强度 $\vec{E}$ 沿分界面的一个小矩形回路进行线积分,当回路的短边趋近于零时,可得:
$\oint_{l}\vec{E}\cdot d\vec{l}=0$
将回路分为四段,其中两段垂直于分界面的积分在短边趋近于零时为零,另外两段平行于分界面的积分分别为 $E_{t1}\Delta l$ 和 $-E_{t2}\Delta l$($\Delta l$ 为平行于分界面的边长),则有:
$E_{t1}\Delta l - E_{t2}\Delta l = 0$
即 $E_{t1}=E_{t2}$,这表明电场强度在切线方向是连续的。