3、电磁理论与电路基础：元件特性与应用解析

电磁理论与电路基础：元件特性与应用解析

1. 电磁界面特性

在电磁学中，界面处的电场强度、磁通量密度和磁场强度的法向分量具有特定的性质。
- 电场强度法向分量：在界面处是不连续的，满足公式 ( \hat{n} \cdot (\varepsilon_2 \mathbf{E}_2 - \varepsilon_1 \mathbf{E}_1) = 0 )。
- 磁通量密度法向分量：在无源的两种介质界面处是连续的，即 ( \hat{n} \cdot (\mathbf{B}_2 - \mathbf{B}_1) = 0 )。
- 磁场强度法向分量：在界面处是不连续的，公式为 ( \hat{n} \cdot (\mu_2 \mathbf{H}_2 - \mu_1 \mathbf{H}_1) = 0 )。

这些特性是理解电磁现象在不同介质界面上变化的基础，对于分析和设计电磁系统具有重要意义。

2. 电路元件概述

大多数脉冲功率电路的基本组成部分包括电阻器、电容器、电感器、变压器、开关、传输线和负载。这些元件可分为无源元件和有源元件：
- 无源元件：不能在无限时间间隔内提供大于零的平均功率，如电阻器、电容器和电感器。
- 有源元件：能够在无限时间间隔内向外部设备提供大于零的平均功率，例如电池、发电机以及一些脉冲功率电路中的特殊发电机。

2.1 电阻器

电阻器是最简单的无源器件，遵循欧姆定律 ( V = IR )，其中 ( R ) 为电阻，单位是欧姆（(\Omega)）。电阻器可分为线性和非线性：
- 线性电阻器：电压 - 电流曲线是过原点的直线。
- 非线性电阻器