《电磁场与电磁波》6.3导体中的均匀平面波、趋肤效应.ppt

6.3 导体中的均匀平面波、趋肤效应 本节要点 导体中的平面波 趋肤效应 表面阻抗 1. 导体中的传播常数 由于 ，所以，导体材料的复介电常数为 导体材料的传播常数为 当电磁波在导电率很大的良导体中传播时，衰减常数?一般很大！特别是当频率很高时，情况更是如此。 2.导体中均匀平面电磁波 导体中均匀平面波的电磁场及平均坡印廷矢量为 当电磁波在导电率很大的良导体(good conductor)中传播时，衰减很快，特别是当频率很高时，情况更是如此。 3. 趋肤效应 当电磁波在电导率很大的良导体中传播时衰减很快，特别是当频率很高时，情况更是如此，电磁波进入良导体中很小的距离后，能量几乎全部被衰减掉。换句话说，高频电磁波只集中在良导体的表面薄层，而在良导体内部则几乎无高频电磁波存在，这种现象称为趋肤效应。 问题是电磁波的振幅小到没有意义之前它能传多远？这可用趋肤深度来回答。 E0e-?z z E0 E0/e ?c 导体中的电磁波在其振幅降为导体表面处振幅的1/e时传播的距离称为趋肤深度 ，记为?c 4. 趋肤深度(skin depth) 例如铜： 可见：导体的导电率越高，工作频率越高，则趋肤深度越小。实际上波透入5?c的距离后，其振幅降至1%以下，也就认为波在导电媒质中消失了。 趋肤效应与趋肤深度 5.表面阻抗 所谓导体的表面阻抗就是导体表面的切向电场强度与磁场强度的比值，它等于波阻抗 趋肤效应和导体的表面阻抗在工程上都是十分有意义的物理量。如：材料表面的加热淬火；电磁屏蔽等。 显然：导体表面阻抗随工作频率的升高而急剧加大。 因此: 高频时导体的电阻远大于低频时的电阻，这正是由于趋肤效应造成的。