25.12
Die elektrostatische Randbedingung gibt die Diskontinuität eines elektrischen Feldes an einer Oberflächengrenze an. Stellen Sie sich den Fall vor, dass beide Medien auf der anderen Seite der Grenze dielektrische Materialien sind.
Das Umschreiben des elektrischen Feldes in Bezug auf die elektrische Verschiebung zeigt, dass seine tangentiale Komponente über die Grenzfläche diskontinuierlich ist.
Für die normale Komponente sollten Sie eine Gaußsche Pillbox auf der Schnittstelle in Betracht ziehen. Wenn man das Gaußsche Gesetz in Bezug auf die elektrische Verschiebung umschreibt, ergibt die Änderung der normalen Komponenten an der Grenzfläche die freie Ladungsdichte der Oberfläche.
Wenn an der Grenze keine freien Gebühren vorhanden sind, sind die normalen Komponenten über die Schnittstelle kontinuierlich. Das elektrische Feld dafür ist jedoch diskontinuierlich.
Betrachten Sie einen perfekten Leiter anstelle eines der Dielektrika. Das elektrische Feld in einem perfekten Leiter ist Null. Setzt man dies in die dielektrisch-dielektrischen Randbedingungen ein, erhält man die Randbedingungen an einer Leiter-Dielektrikum-Grenzfläche.
Wenn das andere Dielektrikum entfernt wird, entspricht die Permittivität des Materials der Permittivität des freien Raums. Daraus ergeben sich die Randbedingungen an einer leiterfreien Raumgrenzfläche.
Wenn ein elektrisches Feld von einem homogenen Medium in ein anderes übergeht und dabei die Grenze zwischen den beiden Medien überquert, führt dies zu…
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