李 琦

(吕梁学院 汾阳师范分校，山西 汾阳 032200)

电磁理论中的能量守恒问题

李 琦

(吕梁学院 汾阳师范分校，山西 汾阳 032200)

对于电磁场中的能量是否守恒，关系到信号的完整度以及与电磁的兼容性，为此研究电路中的能量守恒较为迫切。基于此背景，以电容开关电路为研究系统，坡印廷理论为基础，研究了该系统开关CK闭合前后电路中元器件电荷以及能量守恒问题，得出了电路传输时总能量守恒的结论，为电磁场能量守恒研究提供了一定的理论支撑。

电磁场；坡印廷理论；电容开关；能量守恒

随着电路的集成化越来越高，CPU尺寸不断减小，但是系统信号的频率却在不断提高，信号的完整度以及电磁兼容日益被提及。如果想要彻底解决电磁干扰问题，实现电磁兼容，则必须讨论电路中的电磁场分布情况[1]。电磁兼容就必须实现电路中的能量平衡，本文以开关电路中的电磁分布情况为研究对象，分析了电容开关的能量损耗情况，期望为电磁理论中的能量守恒问题提供有效支撑。

1 电磁能量损耗理论

由电磁理论可以得知，当变化电路中的电流以及电荷时，将产生一个具有时变效应的电磁场，且该电磁场携带了一定的能量物质[2-4]。随着时间变化，时空中的电磁密度随之改变，进而储存在空间中的能量物质密度也发生了变化。

静电场中，能量物质的密度表示为：

(1-1)

恒定磁场中，能量物质密度为：

(1-2)

在时变场中，电场和磁场可以相互转化，且可以共从，则任意时刻任意一点的电磁场能量密度为：