工程电磁场复习提纲及考点
国家电网 通信类复习资料 工程电磁场

一、静态电磁场1、当场源(电荷或电流)的坐标、幅度、相位以及方向都相对于观察者静止不变,所激发的电场、磁场不随时间变化,成为静态电磁场。
静止电荷产生静电场,在导电媒质中恒定运动的电荷产生恒定电场,恒定电场产生恒定磁场。
2、静电场1)最小电荷量e=1.602*10^-19C。
质子带正电,e;电子带负电,-e。
带电体上的电荷都是以离散方式分布。
2)电介质的极化:在外电场的作用下,电介质中束缚电荷只能做微小位移。
电介质的分子:无极分子、有极分子3)电极化强度P(r)=Xe*ε*E(r),Xe称为电介质的电极化率,ε介电常数4)基本方程:旋度:自由空间的静电场是无旋场。
可证,区域包含电介质的情况下,静电场的旋度同样等于0。
散度:空间任意一点电磁场的散度与该处的电荷密度有关。
静电荷是静电场的通量源。
高斯定律:电介质内任一点的电位移矢量D的散度等于该点的自由电荷体密度ρ,即通量源是自由电荷。
静电场E沿任意闭合路径l的积分恒等于0,即电场力不做功,静电场是保守场。
A、电位移线正自由电荷→负自由电荷,与极化电荷无关;电场强度力线同上;电极化强度线从负极化电荷→正极化电荷,与自由电荷无关。
B、高斯定理:真空中的任何静电场,通过任何闭合曲面的电通量等于这闭合曲面所包围的电荷数和的ε分之一。
1i si Eds qε=∑⎰C、高斯定理是一个普遍规律,适用于真空中任何静电场,但要用高斯定理来计算场强,那么电荷分布必须具有特定的对称性。
5)均匀电介质是指ε介电常数处处相等,不是空间坐标的函数;非均匀介质则指ε是空间坐标的函数。
线性电介质是指ε与E的大小无关;反之为非线性电介质。
极化强度与电场强度成正比的电介质电位移矢量D(C/m^2)与E的方向相同,大小成正比。
E=q/(4πεR^2)(V/m)色散电介质是指电介质特性是时间或空间导数的函数,否则是非色散电介质。
稳定介质指介质特性不是时间的函数。
各向同性电介质,是指ε与E的方向无关,ε是标量,D和E的方向相同D=εE。
电磁场与微波技术复习提纲

电磁场与微波技术复习提纲第1章重要知识点:直角坐标系下散度、旋度、梯度的计算;两个矢量恒等式;斯托克斯定理。
第2章(1)重要知识点:真空中静电场、恒定电场、恒定磁场的基本方程及相关定理;边界条件;高斯定理求静电场;理解静电场的能量与什么有关。
(2)重要计算题:2.8、2.12第3章重要知识点:记忆麦克斯韦方程、波动方程;在无源区域理想介质中,能根据麦克斯韦方程组推导波动方程;理解位移电流;时变电磁场的边界条件,理想导体表面上介质一侧电场与磁场的特点;坡印廷定理的物理意义、坡印廷矢量;第4章(1)重要知识点:什么叫平面电磁波、均匀平面波,它的特点及电场和磁场的计算;介质中均匀平面波的速度计算公式;波的极化的种类和判断;理解色散效应,哪些波属于色散波;什么叫趋肤效应,趋肤深度与什么因素有关;判断良导体和良介质的根据;均匀平面波对理想导体平面的垂直入射形成驻波。
(2)重要计算题:4.2、4.4、4.5、4.10第5章(1)重要知识点:理解长线的涵义;传输线基本特性参数的定义;均匀无耗传输线的三种工作状态下负载、电压反射系数和驻波比的取值;λ/4、λ/2传输线的特点以及λ/4终端短路和开路传输线的输入阻抗;史密斯圆图的组成和特点;λ/4阻抗变换器的匹配公式、已知输入阻抗,如何利用圆图求其导纳、负载是复阻抗时的接入方式;理解信号源的共轭匹配和阻抗匹配及匹配公式;分贝毫瓦与分贝瓦的换算。
(2)重要计算题:5.7、5.18、5.23、PPT87页例4第6章(1)重要知识点:什么是TEM波、TE波、TM波;矩形波导、圆波导、同轴线、微带线、带状线传输的波型有哪些,它们的主模是什么;矩形波导的传输条件;矩形波导主模场结构图特点、壁面电流分布特点;开辐射缝和测量缝的方法;圆波导的几种主要应用模式;什么叫简并。
(2)重要计算题:6.12、6.16、6.17第7章(1)重要知识点:微波系统中,传输线和微波元件分别等效为什么;波导等效为双线的条件是什么;微波网络参量的两大类型;散射参量的定义方程,理解各参量的物理意义,会根据物理意义求散射参量;无耗、对称、互易网络的S参数间的关系;微波网络工作特性参量有哪些,它们的定义以及是在什么条件下测得的。
工程电磁场知识点总结

工程电磁场知识点总结工程电磁场是电磁学中的一个重要分支,涉及到电磁场的产生、传播和应用等方面的知识。
在工程领域中,我们经常会遇到电磁场的问题,因此了解和掌握工程电磁场的知识是非常重要的。
本文将以工程电磁场知识点为主题进行总结和讨论。
一、电磁场的基本概念电磁场是由电荷和电流所产生的一种物理场。
在电磁场中,存在着电场和磁场。
电场是由电荷产生的,具有电荷的静电力和静电场。
磁场是由电流产生的,具有电流的磁力和磁感应强度。
二、电场的性质和特点电场具有以下几个基本性质和特点:1. 电场的强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
电场强度的单位是伏/米。
2. 电场是矢量场,具有方向性。
电场的方向指向正电荷运动方向相反的方向。
3. 电场具有叠加性。
当存在多个电荷时,它们产生的电场可以进行叠加。
4. 电场中的电势能与电荷的位置有关,电势能的变化量等于电荷在电场中的移动所做的功。
三、磁场的性质和特点磁场具有以下几个基本性质和特点:1. 磁场的强度与电流成正比,与距离的平方成反比。
磁场强度的单位是特斯拉。
2. 磁场是矢量场,具有方向性。
磁场的方向由电流的方向决定,遵循右手螺旋规则。
3. 磁场具有叠加性。
当存在多个电流时,它们产生的磁场可以进行叠加。
4. 磁场中的磁能与磁体的位置和磁矩有关,磁能的变化量等于磁体在磁场中的移动所做的功。
四、电磁场的相互作用电场和磁场是相互关联的,它们之间存在着相互作用。
根据法拉第电磁感应定律和安培环路定理,当电磁场发生变化时,会产生感应电动势和感应电流。
这种相互作用是电磁感应和电磁波传播的基础。
五、电磁场的应用工程电磁场的应用非常广泛,涉及到电力、通信、雷达、医疗器械、电子设备等众多领域。
其中几个典型的应用包括:1. 电力传输和变换。
电磁场在电力系统中起着重要的作用,可以实现电能的传输和变换。
2. 通信和无线电。
电磁场在通信系统中用于信息的传输和接收,包括无线电、微波、红外线等。
3. 雷达和导航。
工程电磁场导论知识梳理复习资料

传导电流 运动电流 位移电流
2
电荷在导电媒质中的定向运动 带电粒子在真空中的定向运动 随时间变化的电场产生的假想电流 电流 I J dS
S
电流面密度 J 导电 媒质 中的
体电荷 以速度 v 作匀速运动形成的电流。 电流密度 J v A m 面电荷 在曲面上以速度 v 运动形成的电流。电流线密度 K v
接地电阻由接地器电阻接地器与土壤之间的接触电阻土壤电阻构成深埋球形接地器解法一通过电流场计算电阻解法二比拟法直立管形接地器非深埋的球形接地器浅埋半球形接地器跨步电压人体的安全电压u040v为危险区半径电源蓄电池化学电源第三章恒定磁场电场力磁场力磁感应强度受力电流磁感应强度单位twbm2线电流体电流面电流毕奥沙伐定律适用于无限大均匀媒质有限长直载流导线产生的磁感应强度圆环轴线上p点的磁感应强度无限大导体平面sinsin连续恒定磁场的可作为判断一个矢量场是否为恒定磁场的必要条件
b R q q d d
q'
镜像电荷放在当前求解的场域外,镜像电荷等于负的感应电荷总量 不接地金属球附近放置点电荷 q 的电场分布 q'
1 2 q 1 2
q' '
2 2 q 1 2
R R2 q, b d d
2bK 圆半径 a 2 K 1
2 2 2
点电荷群 已知电荷求电位
(r )
1 4π 0
r r ' C
i 1 i
N
qi
(r )
1 4π 0
P0 P
V'
dq C r r'
dq dV , dS , dl
线积分 P
与 E 的积分关系 电位参考点 电力线与等位线(面) 电位 函数
工程电磁场 复习资料

工程电磁场_复习资料工程电磁场复习资料一、电磁场的基本概念1、电磁场:是由电场和磁场两种矢量场组成的一种物理场。
2、电磁场的性质:电磁场具有能量、动量和惯性等性质,这些性质可以从麦克斯韦方程组中得到描述。
3、电磁场的波动性:电磁场以波的形式传播,这种波动性表现为电场和磁场在空间中的传播。
4、电磁感应:当导体处于变化的磁场中时,导体内部会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。
二、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组,包括四个基本方程:1、安培环路定律:描述磁场与电流之间的关系。
2、法拉第电磁感应定律:描述电磁感应现象。
3、麦克斯韦方程组的一般形式:描述了电场和磁场在空间中的传播。
4、高斯定律:描述了电荷在空间中的分布。
三、电磁场的边界条件电磁场在两种不同媒质的分界面上会发生反射和折射等现象,这些现象可以用边界条件来描述。
边界条件包括:1、电场强度和磁场强度在分界面上的连续性。
2、电位移矢量和磁感应强度在分界面上的连续性。
3、分界面上没有电荷堆积。
四、电磁场的能量和动量电磁场具有能量和动量,这些量可以用以下公式计算:1、电磁场的能量密度:W=1/2(E^2+B^2)2、电磁场的动量密度:P=E×B3、电磁场的能量流密度:S=E×H五、电磁场的波动性电磁场以波的形式传播,这种波动性可以用波动方程来描述。
波动方程的一般形式为:∇×E=ρ/ε,∇×H=J/εc^2,其中ρ和J分别为电荷密度和电流密度,ε为真空中的介电常数,c为光速。
六、电磁场的散射和衍射当电磁波遇到障碍物时,会发生散射现象;当电磁波通过孔洞或缝隙时,会发生衍射现象。
这些现象可以用费马原理和基尔霍夫公式来描述。
管理学复习资料马工程版一、管理学概述1、管理学定义:管理学是一门研究管理活动及其规律的科学,旨在探索如何有效地组织、协调和控制人的行为,以实现组织目标。
2、管理学的发展历程:管理学作为一门独立的学科,经历了古典管理理论、行为科学理论、现代管理理论等多个发展阶段。
《工程电磁场》复习提纲

《工程电磁场》复习提纲2010-2一、课程的教学目标与任务目标:通过本课程的学习,掌握电磁场理论的基础知识,为后续课程的学习打好基础。
任务:课程主要内容包括:静电场,恒定电场和恒定磁场,静态场的解,时变电磁场,平面电磁波。
二、课程内容及基本要求(一) 静电场具体内容:静电场的基本方程,泊松方程和拉普拉斯方程,电偶极子的电场,电介质中的场方程,静电场的边界条件,静电场中的导体,静电场的能量,电场力。
1.基本要求(1)掌握静电场的基本理论和表征方法。
(2)掌握泊松方程和拉普拉斯方程。
2.重点、难点重点:静电场,泊松方程。
难点:电容,静电场能量。
3.说明:在该部分内容开始阶段,应该用1小时左右讲述电磁场理论的概述(二)恒定电场和恒定磁场具体内容:恒定电场的基本概念,恒定电场的基本方程和边界条件,恒定电场与静电场,磁场、磁感应强度,恒定磁场的基本方程,矢量磁位,磁偶极子,磁介质中的场方程,恒定磁场的边界条件,标量磁位,电感,恒定磁场的能量,磁场力。
1.基本要求(1)掌握恒定电磁场的基本概念,磁场、磁感应强度。
(2)掌握电场和磁场之间的关系。
(3)掌握恒定电场和恒定磁场的方程。
2.重点、难点重点:恒定电磁场,磁场、磁感应强度, 恒定磁场的基本方程。
难点:磁偶极子,标量磁位,磁场力。
3.说明:该部分为时变电磁场奠定基础。
(三)静态场的解具体内容:边值问题的分类,唯一性定理,镜像法,直角坐标系中的分离变量法,圆柱坐标系中的分离变量法,球坐标系中的分离变量法,复变函数法,格林函数法,有限差分法。
1.基本要求(1)了解边值问题的分类,静态场的一般求解方法。
(2)掌握分离变量法,有限差分法。
2.重点、难点重点:边值问题,分离变量法,有限差分法。
难点:分离变量法,有限差分法。
3.说明:该内容为学生讲述如何得到静态场的解析解和数值解。
(四)时变电磁场具体内容:法拉第电磁感应定律,位移电流,麦克斯韦方程组,时变电磁场的边界条件,时变电磁场的能量与能流,正弦电磁场,波动方程,时变电磁场的位函数。
工程电磁场复习基本知识点
第一章矢量分析与场论1 源点是指 O2场点是指 o3距离矢量是,表示其方向的单位矢量用 表示。
4标量场的等值面方程表示为,矢量线方程可表示成坐标形 式,也可表示成矢量形式 o5梯度是研究标量场的工具,梯度的模表示,梯度的方向表7]\o6方向导数与梯度的关系为。
7梯度在直角坐标系中的表示为▽〃=o8矢量A 在曲面S 上的通量表示为①=。
9散度的物理含义是 010散度在直角坐标系中的表示为SA=o11高斯散度定理 o12矢量A 沿一闭合路径/的环量表示为 o13旋度的物理含义是 o14旋度在直角坐标系中的表示为VxA =。
15矢量场A 在一点沿“方向的环量面密度与该点处的旋度之间的关系为。
16斯托克斯定理 o17柱坐标系中沿三坐标方向%, e 一的线元分别为 , ,18 柱坐标系中沿三坐标方向%, %,分的线元分别为19R 2 K(RWO)(R = o)第二章静电场1点电荷q在空间产生的电场强度计算公式为。
2点电荷q在空间产生的电位计算公式为 o3已知空间电位分布夕,则空间电场强度E=o4已知空间电场强度分布E,电位参考点取在无穷远处,则空间一点P处的电位如=°5 一球面半径为R,球心在坐标原点处,电量Q均匀分布在球面上,则点处的电位等于。
I 2 2 2 )6处于静电平衡状态的导体,导体表面电场强度的方向沿 o7处于静电平衡状态的导体,导体部电场强度等于 o8处于静电平衡状态的导体,其部电位和外部电位关系为 o9处于静电平衡状态的导体,其部电荷体密度为 o10处于静电平衡状态的导体,电荷分布在导体的 o11无限长直导线,电荷线密度为则空间电场E=o12无限大导电平面,电荷面密度为o',则空间电场E=o13静电场中电场强度线与等位面 o14两等量异号电荷q,相距一小距离d,形成一电偶极子,电偶极子的电偶极矩P 二。
15极化强度矢量P的物理含义是 o16电位移矢量D,电场强度矢量E,极化强度矢量P三者之间的关系为 O17介质中极化电荷的体密度0=o 18介质表面极化电荷的面密度% =各向同性线性介质,电场强度矢量为E,介电常数,,则极化强度矢量 P=O电位移矢量D,电场强度矢量E 之间的关系为 o电介质强度指的是 o静电场中,电场强度的旋度等于 O静电场中,电位移矢量的散度等于 O静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分等于 O静电场中,电位移矢量在任意闭合曲面上的通量等于O 静电场中,电场强度的分界面条件是 O静电场中,电位移矢量的分界面条件是°静电场中,电位满足的泊松方程是 O静电场中,电位满足的分界面条件是 O静电场中,电位在两种介质分界面上的法向导数满足O 静电场中,电位在两种介质分界面上的切向导数满足O 静电场中,电位在导体介质分界面上的法向导数满足O 静电场中,电位在导体介质分界面上的切向导数满足O静电场边值问题中第一类边界条件是 O静电场边值问题中第二类边界条件是 O静电场边值问题中第三类边界条件是 O元电荷dq 在空间产生的电场强度计算公式为。
工程电磁场复习提纲及考点.pptx
A 和m 在不同媒介分界面上的衔接条件。会求解具有相应对称性的场分布,并字啊掌握矢
量磁位所满足的微分方程(泊松方程和拉普拉斯方程)以及标量磁位所满足的微分方程( 拉 普拉斯方程)的基础上,能写出典型恒定磁场问题所对应的数学模型——边值问题,并 能求 解出一位边值问题的解,且能运用分量变量法求解二维边值问题。 掌握恒定磁场中的镜像法。 理解磁链的概念。掌握自感 L、互感 M 的定义及其计算方法。 理解磁场能量及能量密度的概念,掌握具有对称性分布特征的磁场能量及其能量密度的计 算 方法。 会应用安培力、洛仑兹力计算公式,虚位移法及法拉第观点求解磁场力,并能根据场图分析 受力情况。 教学体系框架:
电场强度 E 与电位 的定义以及物理含义;理解静电场的无旋性,及电场强度的线积分与
路径无关的性质,以及电场强度与电位之间的联关系。 掌握叠加原理,对自由空间中的静电场,会应用矢量分析公式计算简单电荷分布产生的电场 强度与电位;对于呈对称性分布的特征的场,能熟练地运用高斯定理求解器电场强度与电位 分布。 了解媒介(电介质)的线性、均匀和各向同性的含义;了解电偶极子、电偶极矩的概念及其
示为: F (r ) (r ) A(r ) ,其中标量函数(r ) 1 'F (r ') dV ',矢量函数
4 V r r '
A(r ) 1 'F (r ') dV ' ,由此可见,无限空间中的电磁场 F (r ) 唯一地取决于其散度和
4 V r r'
旋度的分布。 散度定理——高斯定理;旋度定理——stokes 定理 第二部分:静态电磁场——静电场 掌握电场基本方程,并理解其物理意义。
电磁场理论复习提纲
电磁场理论复习提纲电磁场理论复习提纲一、矢量分析与场论基础①正交曲线坐标系及变换,拉梅系数;②正交曲线坐标单位矢量及变换关系;③矢量及矢量的基本运算;④场的概念、矢量场和标量场;⑤源的概念、场与源的关系;⑥标量函数的梯度,梯度的意义与性质;⑦矢量场的散度,散度的意义与性质;⑧矢量函数的旋度,旋度的意义与性质⑨正交曲线坐标系中梯度、散度、旋度计算公式;⑩矢量场的基本构成,Helmholtz定理。
二、宏观电磁场的实验定律①库仑定律,电场的定义,电场的力线;②静电场的性质(静电场的散度、旋度及电位概念);③Ampere定律,电流元之间的作用力;④毕奥-沙伐尔定律,磁感应强度定义,磁场的力线;⑤恒定电流磁场性质(磁场的散度、旋度和矢势概念);⑥Faraday电磁感应定律,电磁感应定律的意义;⑦电荷守恒定律(或称为电流连续原理)⑧电磁场与带电粒子相互作用力,Lorentz力公式;⑨宏观电场、磁场的激励源与完整定义;⑩宏观电磁场的矢量特性。
三、介质的电磁性质①介质基本概念,场与介质相互作用的物理机制;②介质极化,磁化、传导的宏观现象及其特点;③介质的极化现象及其描述方法,电位移矢量;④介质的磁化现象及其描述方法,磁场矢量;⑤介质的传导现象及其描述方法,欧姆定律;⑥极化电流、磁化电流与传导电流产生原因及异同点;⑦介质的分类、电磁特性参数与物质本构方程;⑧介质的色散及其产生的原因,色散现象带来的问题;⑨导电媒质—良导体—理想导体⑩理想导体几个问题(模型、静电平衡、电荷分布等);四、宏观Maxwell方程组①静态电磁场与电流连续性原理之间的矛盾;②位移电流概念、位移电流的实验基础及其意义;③宏观电磁场的Maxwell方程组及其对应实验;④宏观Maxwell的微分形式、积分形式、边界条件;⑤宏观Maxwell方程组的预言及其物理意义;⑥宏观Maxwell方程组的完备性问题、物质本构关系;⑦宏观Maxwell方程组各方程的独立性问题;⑧宏观电磁场的应用领域及其求解方法。
工程电磁场复习提纲及考点
第一部分:电磁场的数学工具和物理模型 来源:工程电磁场原理教师手册 场的概念;场的数学概念;矢量分析;数学工具:在不同坐标系下的数学描述方法;巩固标量场梯度的概念和数学描述方法;掌握散度在直角坐标系下的表达形式;掌握旋度在直角坐标系下的表达形式;强调几个矢量分析的恒等式:0=∇⨯∇V (任何标量函数梯度的旋度恒等于零);0)(=⨯∇⋅∇A (任意矢量函数旋度的散度恒等于零);()A A A 2∇-⋅∇∇=⨯∇⨯∇;ϕϕϕ∇⋅+⋅∇=⋅∇A A A )(;V V 2∇=∇⋅∇。
亥姆霍兹定理推导出:无旋场(场中旋度处处为零),但散度不为零;无散场(无源场):场中散度处处为零,但其旋度不为零;一般矢量场:场中散度和旋度均不为零.无限空间中的电磁场作为矢量场)(r F 按定理所述,其特性取决于它的散度和旋度特性,而用公式可以表示为:)()()(r A r r F ⨯∇+-∇=ϕ,其中标量函数⎰-⋅∇=VdV r r r F r '')'('41)(πϕ,矢量函数⎰-⨯∇=V dV r r r F r A '')'('41)(π,由此可见,无限空间中的电磁场)(r F 唯一地取决于其散度和旋度的分布.散度定理-—高斯定理;旋度定理-—stokes 定理第二部分:静态电磁场——静电场掌握电场基本方程,并理解其物理意义.电场强度与电位的定义以及物理含义;理解静电场的无旋性,及电场强度的线积分与路径无关的性质,以及电场强度与电位之间的联关系.掌握叠加原理,对自由空间中的静电场,会应用矢量分析公式计算简单电荷分布产生的电场强度与电位;对于呈对称性分布的特征的场,能熟练地运用高斯定理求解器电场强度与电位分布.了解媒介(电介质)的线性、均匀和各向同性的含义;了解电偶极子、电偶极矩的概念及其电场分布的特点。
了解极化电荷、极化强度的定义及其物理意义.连接通过极化电荷求极化电场分布的积分形式。
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第一部分:电磁场的数学工具和物理模型 来源:工程电磁场原理教师手册 场的概念;场的数学概念;矢量分析;
数学工具:在不同坐标系下的数学描述方法;巩固标量场梯度的概念和数学描述方法;掌握散度在直角坐标系下的表达形式;掌握旋度在直角坐标系下的表达形式;强调几个矢量分析的恒等式:0=∇⨯∇V (任何标量函数梯度的旋度恒等于零);0)(=⨯∇⋅∇A (任意矢量函数旋度的散度恒等于零);()
A A A 2
∇-⋅∇∇=⨯∇⨯∇;ϕϕϕ∇⋅+⋅∇=⋅∇A A A )(;
V V 2∇=∇⋅∇。
亥姆霍兹定理推导出:无旋场(场中旋度处处为零),但散度不为零;无散场(无源场):场中散度处处为零,但其旋度不为零;一般矢量场:场中散度和旋度均不为零。
无限空间中的电磁场作为矢量场)(r F 按定理所述,其特性取决于它的散度和旋度特性,而用公式可以表示为:)()()(r A r r F ⨯∇+-∇=ϕ,其中标量函数⎰-⋅∇=
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dV r r r F r '')
'('41)(πϕ,矢量函数⎰-⨯∇=
V dV r r r F r A ''
)
'('41)(π,由此可见,无限空间中的电磁场)(r F 唯一地取决于其散度和旋度的分布。
散度定理——高斯定理;旋度定理——stokes 定理
第二部分:静态电磁场——静电场 掌握电场基本方程,并理解其物理意义。
电场强度E 与电位ϕ的定义以及物理含义;理解静电场的无旋性,及电场强度的线积分与路径无关的性质,以及电场强度与电位之间的联关系。
掌握叠加原理,对自由空间中的静电场,会应用矢量分析公式计算简单电荷分布产生的电场强度与电位;对于呈对称性分布的特征的场,能熟练地运用高斯定理求解器电场强度与电位
分布。
了解媒介(电介质)的线性、均匀和各向同性的含义;了解电偶极子、电偶极矩的概念及其电场分布的特点。
了解极化电荷、极化强度P的定义及其物理意义。
连接通过极化电荷求极化电场分布的积分形式。
理解电位移矢量D的定义,以及D、E和P三者之间的关系。
对电介质中的静电场,会求解其相应对称的场的分布。
掌握电位所满足的偏微分方程(泊松方程和拉普拉斯方程),以及E、D和 在不同媒介分界面上的衔接条件,能写出典型静电场问题所对应的数学模型——边值问题,并能求出一维边值问题的解,以及运用分离变量法求出在直接坐标系下二维边值问题的解。
理解边值问题解的唯一性定理。
掌握镜像法。
能应用镜像法求解与圆柱、平板、球形导体相关,或以平面为界面的两种无限大的介质中的静电场问题。
掌握电容参数计算的原则与方法。
了解多导体系统的部分电容、工作电容的概念。
理解静电屏蔽概念。
理解电场能量及能量密度的概念,掌握具有对称性场分布的电场能量及其能量密度的计算方法。
掌握基于电场强度定义公式的电场力的求取方法。
理解广义力和广义坐标的概念、能量与力之间的功能平衡关系。
会应用虚位移法求电场力。
了解法拉第计算力的观点,并根据场图分析受力情况。
教学内容的体系框架:
第三部分:静态电磁场——恒定电流的电场和磁场
恒定电场:
理解电流密度J的定义、欧姆定律的微分形式及电功率密度(焦耳-楞次定律的微分形式)的概念。
理解电荷守恒定律及电流连续性原理。
掌握恒定电流场的基本方程,并理解其物理意义。
掌握电位所满足的微分方程(拉普拉斯方程)以及E、J和 在不同媒介分界面上的衔接条件,能写出典型恒定电流场的边值问题,并能求其解答。
理解静电比拟原理,构成相似问题的条件,及对应物理量和参数之间的关系。
能应用静电比拟方法,了解恒定电流场中的镜像法。
理解电导的定义,掌握其计算原则。
了解接地、接地电阻的概念(会计算简单形状的接地器的接地电阻与跨步电压)。
恒定磁场:
掌握恒定磁场的基本方程并理解其物理意义。
理解结合亥姆霍兹定理应用所给出的磁感应强度B与矢量磁位A的定义及其应用价值。
掌握比奥萨瓦定律。
理解磁通连续性原理。
掌握叠加原理。
对自由空间中的恒定磁场,会应用矢量积分公式计算规则电流(线、面、体电流)分布产生的磁场感应强度与矢量磁位;对于呈对称分布特征的场,能熟练运用安培环路定律,求解其磁感应强度的分布。
了解标量磁位的概念及多值性。
了解媒介磁化及相应的磁性媒介分类的概念。
了解磁偶极子、磁偶极矩的概念及其磁场分布的特点。
了解磁化强度M的定义,及磁化电流的概念。
了解通过磁化电流求解磁化场分布的积分公式。
理解磁环强度H定义,以及B、H与M三者之间的关系。
对媒介中的磁场,理解B、H、 在不同媒介分界面上的衔接条件。
会求解具有相应对称性的场分布,并字啊掌握矢A和
m
量磁位所满足的微分方程(泊松方程和拉普拉斯方程)以及标量磁位所满足的微分方程(拉普拉斯方程)的基础上,能写出典型恒定磁场问题所对应的数学模型——边值问题,并能求解出一位边值问题的解,且能运用分量变量法求解二维边值问题。
掌握恒定磁场中的镜像法。
理解磁链的概念。
掌握自感L、互感M的定义及其计算方法。
理解磁场能量及能量密度的概念,掌握具有对称性分布特征的磁场能量及其能量密度的计算方法。
会应用安培力、洛仑兹力计算公式,虚位移法及法拉第观点求解磁场力,并能根据场图分析受力情况。
教学体系框架:
电感(自感、互感): 自感L (内自感L 1、外自感L 0)=I L /ψ 互感M 12=212/I ψ
考试题型:
填空题:20分共5题,每题4分
简答题:30分共5体,每题6分
计算题:50分共5体,每题10分
填空:1 边界条件
2 场的基本性质
3 麦克斯韦方程组(或意义)尽量用矢量形式视情况定
4 磁场受力
5平行输电线的电感电容
简答:1 矢量运算工具
2 计算电感电容步骤
3 波音频矢量
4 矢量(6章)
5 静电比拟
计算:1 计算电场强度
2 计算电感与电容
3 计算对称电荷分布电场强度
4 计算磁场弧度分布
5 计算位移电流(6-2)
6 可能出现的证明题
证明焦耳功率和坡印廷矢量的关系(6-6)。