电磁场理论复习要点

合集下载

电磁场复习纲要

电磁场复习纲要

《电磁场理论》知识点第一章 矢量分析一、基本概念、规律矢量微分算子在不同坐标系中的表达,标量场的梯度、矢量场的散度和旋度在不同坐标系中的计算公式,常用的矢量恒等式(见附录一1.和2.)、矢量积分定理(高斯散度定理、斯托克斯旋度定理及亥姆霍兹定理)。

二、基本技能练习1、已知位置矢量z y x e z e y ex r ˆˆˆ++=ρ,r 是它的模。

在直角坐标系中证明 (1)r r r ρ=∇ (2)3=•∇r ρ (3)∇×0=r ρ (4)∇×(0)=∇r (5)03=•∇r rρ2、已知矢量z y e xy e x eA z y x 2ˆˆˆ++=ϖ,求出其散度和旋度。

3、在直角坐标系证明0A ∇⋅∇⨯=r4、已知矢量y x e eA ˆ2ˆ+=ϖ,z x e eB ˆ3ˆ-=ϖ,分别求出矢量A ϖ和B ϖ的大小及B A ϖϖ⋅ 5、证明位置矢量x y z r e x e y e z =++r r r r的散度,并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。

6、矢量函数z y x e x e y ex A ˆˆˆ2++-=ϖ,试求 (1)A ϖ⋅∇(2)若在xy 平面上有一边长为2的正方形,且正方形的中心在坐标原点,试求该矢量A ϖ穿过此正方形的通量。

第二章 静电场一、基本常数真空中介电常数0ε二、基本概念、规律静电场、库仑定律、电场强度、电位及其微分方程、电荷密度、电偶极子模型、高斯定理、环路定理、极化强度矢量、电位移矢量、场方程(真空中和电介质中)、介质性能方程,边界条件,场能及场能密度。

三、基本技能练习1、设非均匀介质中的自由电荷密度为ρ,试证明其中的束缚电荷密度为)(00εεερεεερ-∇•---=D b ρ。

2、证明极化介质中,极化电荷体密度b ρ与自由电荷体密度ρ的关系为:ρεεερ0--=b 。

3、一半径为a 内部均匀分布着体密度为0ρ的电荷的球体。

求任意点的电场强度及电位。

电磁场理论知识点总结

电磁场理论知识点总结

电磁场理论知识点总结一、电磁场的基本概念电磁场是物理学中的一个重要概念,它是由电场和磁场相互作用而形成的统一体。

电场是由电荷产生的,它对处在其中的电荷有力的作用。

电荷分为正电荷和负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示。

电场强度的定义是单位正电荷在电场中所受到的力。

磁场是由电流或者运动电荷产生的,它对处在其中的运动电荷或者电流有力的作用。

磁场强度用 H 表示,磁感应强度用 B 表示。

磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,它等于垂直通过单位面积的磁力线的数量。

二、库仑定律与高斯定理库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量以及距离之间的关系。

其表达式为:F = k q1 q2 / r²,其中 k 是库仑常量,q1 和 q2 是两个点电荷的电荷量,r 是它们之间的距离。

高斯定理是电场中的一个重要定理,它表明通过一个闭合曲面的电通量等于这个闭合曲面所包围的电荷的代数和除以真空中的介电常数。

简单来说,如果一个闭合曲面内没有电荷,那么通过这个曲面的电通量为零;如果有电荷,电通量就与电荷量成正比。

三、安培定律与毕奥萨伐尔定律安培定律描述了电流元在磁场中所受到的安培力。

安培力的大小与电流元的大小、电流元所在位置的磁感应强度、电流元与磁感应强度之间的夹角有关。

毕奥萨伐尔定律用于计算电流元在空间某点产生的磁感应强度。

它表明电流元在空间某点产生的磁感应强度与电流元的大小、电流元到该点的距离以及电流元与该点连线和电流方向之间的夹角有关。

四、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。

感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

这一定律揭示了电磁感应现象的本质,是发电机等电磁设备的工作原理基础。

五、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心,它由四个方程组成,分别描述了电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培麦克斯韦定律。

电磁场与电磁波知识点复习

电磁场与电磁波知识点复习

电磁场与电磁波知识点复习一、电磁场的基本概念电磁场是由电场和磁场相互作用而形成的一种物理场。

电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流或变化的电场产生的。

电荷是产生电场的源,库仑定律描述了两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其定义为单位正电荷在电场中所受到的力。

电流是产生磁场的源,安培定律描述了电流元之间的相互作用。

磁场强度则是描述磁场强弱和方向的物理量。

二、电磁波的产生电磁波是由时变的电场和时变的磁场相互激发而产生,并在空间中以一定的速度传播。

变化的电流和电荷分布都可以产生电磁波。

例如,一个振荡的电偶极子就是一种常见的电磁波源。

当电偶极子中的电荷来回振动时,周围的电场和磁场也随之发生周期性的变化,从而产生电磁波向空间传播。

三、电磁波的性质1、电磁波是横波电磁波中的电场强度和磁场强度都与电磁波的传播方向垂直,这是电磁波作为横波的重要特征。

2、电磁波的传播速度在真空中,电磁波的传播速度恒定,等于光速 c,约为 3×10^8 米/秒。

3、电磁波的频率和波长频率和波长是描述电磁波的两个重要参数,它们之间的关系为:波长=光速/频率。

电磁波的频率范围非常广泛,从低频的无线电波到高频的伽马射线。

4、电磁波的能量电磁波具有能量,其能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比。

四、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的一组方程,包括四个方程:高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培麦克斯韦定律。

高斯定律描述了电场的通量与电荷量之间的关系;高斯磁定律表明磁场的通量总是为零;法拉第电磁感应定律说明了时变磁场可以产生电场;安培麦克斯韦定律则指出时变电场也可以产生磁场。

这组方程统一了电学和磁学现象,预言了电磁波的存在,并奠定了现代电磁学的基础。

五、电磁波的传播电磁波在不同介质中的传播特性不同。

在均匀介质中,电磁波遵循直线传播规律;当电磁波从一种介质进入另一种介质时,会发生折射和反射现象。

电磁场理论学习基本要点

电磁场理论学习基本要点

电磁场理论学习基本要点一、矢量分析 ..................................................................................................................... 1 二、静电场 ......................................................................................................................... 1 三、静电场边值问题(有界空间求解电场问题) ......................................................... 2 四、恒定磁场 ..................................................................................................................... 3 五、时变电磁场 ................................................................................................................. 4 六、平面电磁波 ................................................................................................................. 5 七、导行电磁波 ................................................................................................................. 7 八、电磁波辐射 .. (8)一、矢量分析1、要求熟练掌握∇算符的运算法则,即掌握∇算符同时满足微分性和矢量性的运算法则。

电磁场理论复习指导

电磁场理论复习指导

电磁场理论复习指导第一章 矢量分析知识点: ● 矢量代数:()()()A B C B A C C B A ⨯⨯=-()()()A B C B C A C A B⨯=⨯=⨯● 基本概念:场的定义,方向导数、梯度,通量、散度和环量、涡量、旋度 ● 无旋场、无散场及矢量分解定义 以及矢量场的Helmholtz 定理● ▽算子的运算矢量性和微分性,运算规则 ,注意合法运算,两者兼顾。

● 矢量分析中的若干积分定理Guass 定理,Stokes 定理,其他用到会给出2314()r r r r πδ⎛⎫⎛⎫∇=∇= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 30r r ⎛⎫∇⨯= ⎪⎝⎭第二章 静电场知识点:● 静电场的基本定律:基本概念和定律(库仑定律、叠加原理、电场强度、电流密度的定义、点电荷的数学模型、各种分布的电场强度表达式、零级近似)静电场的基本方程:高斯定理和环路定理● 静电场的电位:电位的由来、定义,电位降概念、电位满足的方程(泊松方程和拉普拉斯方程)● 电位的多级展开:单级项和偶级项,点偶极子的物理模型,性质● 存在介质时的静电场:介质极化、极化强度和极化电荷的概念和定义;存在介质时满足的基本方程;本构关系;边界条件(切向电场连续,法向电位移矢量在表面无自由电荷时连续。

电位连续,电位的法向导数在表面无自由电荷时连续),等效思想(三种模型);介质的极化特性(尤其是线性均匀各项同性介质)● 静电场中的导体:基本概念和性质;理想化模型;导体系电容(电容系数等定义和物理意义)互易性 ● 静电场的能量:有无介质时,能量的表达式和物理意义,注意有一个只能表征能量 ● 静电场的求解方法:直接积分法;高斯定理加叠加原理;解泊松方程,注意边界条件和对称性第三章 边值问题的解法知识点:●唯一性定理:概念;重要意义●镜像法:(可直接记忆结果)思路、理论根据、方法;主要是课上所讲几种镜像以及其叠加问题;注意使用镜像法的几个要点(5个)以及对称性●解析函数法:基本概念,保角变换法(指数、对数、幂函数)注意使用条件和单一性区域●分离变量法:定义,解题思路和步骤;直角坐标系需自己记忆,圆柱和球坐标系会给出正交性公式(只考课上所讲几种情况)●格林函数法:基本思想、定义和分类,(只要求解格林函数,无需求解电位分布)●恒定电流场的电场:一般规律:电流和电流密度的定义以及它们之间的关系;电荷守恒定律;焦耳定律;恒定电流场的基本特性;基本方程和边界条件;导电介质中的恒定电流场:欧姆定律;维持恒定电流场的条件;基本方程和边界条件;理想导体在恒定电流场中的特性以及与静电场中导体的对偶性;恒定电流场的求解方法(高斯定理、恒定电流条件;解拉普拉斯方程;电阻的串并联;利用对偶性)一般求解漏电导。

物理学中的电磁场理论知识点

物理学中的电磁场理论知识点

物理学中的电磁场理论知识点电磁场理论是物理学中重要的一部分,它描述了电荷体系所产生的电磁场以及电磁场与电荷之间的相互作用。

本文将介绍电磁场的概念、电场和磁场的性质以及麦克斯韦方程组等电磁场的基本知识点。

一、电磁场的概念电磁场是指由电荷或电流体系所产生的电场和磁场的总和。

电场是由电荷引起的一种力场,可使带电粒子受力;磁场则是由电流引起的一种力场,可对磁性物质施加力。

二、电场的性质1. 电场的强度:电场强度定义为单位正电荷所受的电场力,通常用E 表示,其大小与电荷量和距离有关。

2. 电场线:电场线是用来表示电场分布的曲线,其方向与电场强度方向相同。

电场线的密度反映了电场强度的大小。

3. 高斯定律:高斯定律描述了电场与电荷之间的关系,它指出电场通过闭合曲面的通量与闭合曲面内的总电荷成正比。

三、磁场的性质1. 磁感应强度:磁感应强度是磁场的基本物理量,用 B 表示,其大小与电荷量和距离无关。

它描述了磁场对磁性物质产生的作用力。

2. 磁场线:磁场线是用来表示磁场分布的曲线,其方向与磁感应强度的方向相同。

磁场线呈环状,从北极经南极形成闭合曲线。

3. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起感应电动势的现象。

它说明了磁场变化对电荷运动的影响。

四、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,它由麦克斯韦总结了电场和磁场的性质而得出。

麦克斯韦方程组包括四个方程,分别是:1. 麦克斯韦第一方程(高斯定律):它描述了电场通过闭合曲面的通量与闭合曲面内的总电荷成正比。

2. 麦克斯韦第二方程(法拉第电磁感应定律):它描述了磁场变化引起感应电动势的现象,即电场沿闭合回路的环路积分与磁场变化的速率成正比。

3. 麦克斯韦第三方程(安培环路定律):它描述了环绕闭合回路的磁场强度与通过闭合回路的总电流之间的关系。

4. 麦克斯韦第四方程(法拉第电磁感应定律的推广):它说明了变化的电场可以产生磁场,反之亦然。

电场和磁场之间存在着相互转化的关系。

电磁场理论知识点总结

电磁场理论知识点总结

电磁场理论知识点总结电磁场与电磁波总结第1章场论初步⼀、⽮量代数A ?B =AB cos θA B ?=AB e AB sin θA ?(B ?C ) = B ?(C ?A ) = C ?(A ?B ) A ? (B ?C ) = B (A ?C ) – C ?(A ?B ) ⼆、三种正交坐标系 1. 直⾓坐标系⽮量线元 x y z =++l e e e d x y z⽮量⾯元 =++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元 d V = dx dy dz单位⽮量的关系 ?=e e e x y z ?=e e e y z x ?=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系⽮量线元 =++l e e e z d d d dz ρ?ρρ?l ⽮量⾯元 =+e e z dS d dz d d ρρ?ρρ? 体积元 dV = ρ d ρ d ? d z 单位⽮量的关系 ?=?? =e e e e e =e e e e zz z ρ??ρρ?3. 球坐标系⽮量线元 d l = e r d r + e θ r d θ + e ? r sin θ d ? ⽮量⾯元 d S = e r r 2sin θ d θ d ? 体积元 dv = r 2sin θ d r d θ d ? 单位⽮量的关系 ?=??=e e e e e =e e e e r r r θ?θ??θcos sin 0sin cos 0 001x r y z z A A A A A A ??=-sin cos sin sin cos cos cos cos sin sin sin cos 0x r y z A A A A A A=--θ?θ?θ?θθ?θ?θ??sin 0cos cos 0sin 010r r z A A A A A A=-θ??θθθθ三、⽮量场的散度和旋度1. 通量与散度=??A S Sd Φ 0lim→?=??=??A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=??A l ?ld Γ maxnrot =lim→A l A e ?lS d S3. 计算公式=++A y x zA A A x y z11()=++A zA A A z ?ρρρρρ? 22111()(sin )sin sin =++A r A r A A r r r r ?θθθθθ?x y z ?=e e e A x y z x y z A A A=?e e e A z z z A A A ρ?ρρρ?ρ sin sin=?e e e A r r zr r r A r A r A ρθθθ?θ 4. ⽮量场的⾼斯定理与斯托克斯定理=A S A SVd dV ?=A l A S ?l四、标量场的梯度 1. ⽅向导数与梯度00()()lim→-?=??l P u M u M u llcos cos cos =++P uu u ulx y zαβγ cos ??=?e l u u θ grad = =+e e e +e n x y zu u u uu n x y z2. 计算公式=++???e e e xy zu u uu x y z1=++???e e e z u u u u z ρρρ? 11sin =++???e e e r u u u u r r r zθ?θθ五、⽆散场与⽆旋场1. ⽆散场 ()0=A =??F A2. ⽆旋场 ()0=u =?F u六、拉普拉斯运算算⼦ 1. 直⾓坐标系222222222222222222222222222222=++?=?+?+??=++?=++?=++A e e e x x y y z zy y y x x x z z z x y zu u u u A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z,,2. 圆柱坐标系22222222222222111212=++ =?--+?-++? ? ??????A e e e z z u u uu zA A A A A A A ?ρρρρρρρρρ?ρρ?ρρ?3. 球坐标系22222222111sin sin sin =++ ? ??????????u u uu r r r r r r θθθ?θ? ???+-??+?+???--??+?+???----=θθθ?θ?θθθθ?θθθθθθθ?θθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 2 22222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A 七、亥姆霍兹定理如果⽮量场F 在⽆限区域中处处是单值的,且其导数连续有界,则当⽮量场的散度、旋度和边界条件(即⽮量场在有限区域V ’边界上的分布)给定后,该⽮量场F 唯⼀确定为()()()=-?+??F r r A r φ其中 1()()4''??'='-?F r r r r V dV φπ1()()4''??'='-?F r A r r r V dV π第2章电磁学基本规律⼀、麦克斯韦⽅程组 1. 静电场基本规律真空中⽅程: 0d ?=SE S ?qεd 0?=?lE l ? 0=E ρε 0??=E 场位关系:3''()(')'4'-=-?r r E r r r r V q dV ρπε =-?E φ 01()()d 4π''='-?r r |r r |V V ρφε介质中⽅程: d ?=?D S ?S qd 0?=?lE l ? ??=D ρ 0??=E极化:0=+D E P ε e 00(1)=+==D E E E r χεεεε极化电荷:==?P e PS n n P ρ =-??P P ρ 2. 恒定电场基本规律电荷守恒定律:0+=?J tρ传导电流: =J E σ与运流电流:ρ=J v恒定电场⽅程: d 0?=?J S ?Sd 0l=E l 0=J 0E =3. 恒定磁场基本规律真空中⽅程:0 d ?=?B l ?lI µd 0?=?SB S ? 0=B J µ 0=B场位关系:03()( )()d 4π ''?-'='-?J r r r B r r r VV µ =??B A 0 ()()d 4π'''='-?J r A r r r V V µ 介质中⽅程:d ?=?H l ?l Id 0?=?SB S ? ??=H J 0??=B磁化:0=-BH M µ m 00(1)=+B H =H =H r χµµµµ 磁化电流:m =??J M ms n =?J M e4. 电磁感应定律d d ?=-SE l B S ?lddt =-BE t5. 全电流定律和位移电流全电流定律:d ()d ??=+D H l J S ?lSt =+DH J t位移电流: d =DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0=+?=-??==D H J S B E S D S B Sl S l S SV S l t l t V d ρ 0=+???=-?==?D H J B E D B t t ρ ()() ()()0=+???=-?==?E H E H E E H t t εσµερµ ⼆、电与磁的对偶性e m e m e m e e m m e e m mm e 00=-??==+??=--?=?=?????=?=??B D E H D B H J E J D B D B t t &t t ρρ m e e m ??=--?=+==B E J D H J D B tt ρρ三、边界条件 1. ⼀般形式12121212()0()()()0-=-=-=-=e E E e H H J e D D e B B n n S n Sn ρ2. 理想导体界⾯和理想介质界⾯111100?=??===e E e H J e D e B n n Sn S n ρ 12121212()0()0()0()0-=-=-=-=e E E e H H e D D e B B n n n n 第3章静态场分析⼀、静电场分析1. 位函数⽅程与边界条件位函数⽅程: 220?=-电位的边界条件:121212=??-=-?s nn φφφφεερ 111=??=-?s const nφφερ(媒质2为导体) 2. 电容定义:=qC φ两导体间的电容:=C q /U任意双导体系统电容求解⽅法:2211===D SE S E lE l蜒SS d d q C U d d ε3. 静电场的能量N 个导体: 112==∑ne i i i W q φ连续分布: 12=?e V W dV φρ电场能量密度:12D E ω=?e⼆、恒定电场分析1. 位函数微分⽅程与边界条件位函数微分⽅程:20?=φ边界条件:121212=??=?nn φφφφεε 12()0?-=e J J n 1212[]0?-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦⽿定律欧姆定律的微分形式: =J E σ焦⽿定律的微分形式: =??E J V3. 任意电阻的计算2211d d 1??====E l E l J SE SSSUR G Id d σ(L R =σS )4. 静电⽐拟法:C —— G ,ε —— σ2211===D SE S E lE l蜒SS d d q C U d d ε 2211d d d ??===J S E SE lE lS S d I G Uσ三、恒定磁场分析1. 位函数微分⽅程与边界条件⽮量位:2?=-A J µ 12121211A A e A A J n s µµ()=?-=标量位:20m φ?= 211221??==??m m m m n nφφφφµµ 2. 电感定义:d d ??===??B S A l ?SlL IIIψ=+i L L L3. 恒定磁场的能量 N 个线圈:112==∑Nm j j j W I ψ连续分布:m 1d 2A J =??V W V 磁场能量密度:m 12H B ω=? 第4章静电场边值问题的解⼀、边值问题的类型●狄利克利问题:给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ●纽曼问题:给定待求位函数在边界上的法向导数值()?=?f s nφ●混合问题:给定边界上的位函数及其向导数的线性组合:2112()()?==?f s f s nφφ●⾃然边界:lim r r φ→∞=有限值⼆、唯⼀性定理静电场的惟⼀性定理:在给定边界条件(边界上的电位或边界上的法向导数或导体表⾯电荷分布)下,空间静电场被唯⼀确定。

电磁场理论复习要点

电磁场理论复习要点

复习要点1. ∇的意义,在直角坐标系中的相关计算,包括梯度,方向导数,散度,旋度,要求会计算,并且理解梯度,特别是散度和旋度的意义(从激发矢量场源的角度,这对理解麦克斯韦方程组的意义非常重要):散度y x z F F F F x y z ∂∂∂∇=++∂∂∂旋度F ∇⨯=行列式,梯度x y z f f f f e e e x y z ∂∂∂∇=++∂∂∂.方向导数l f f e l ∂=∇∂。

拉普拉斯运算:222222x y z∂∂∂∇∇=++∂∂∂ 2. 掌握矢量场有关的四个定理(无散场,无旋场…),高斯定理,斯托克斯定理的公式表示(记住,理解,会用)3.理解矢量场的亥姆霍兹定理,即矢量场论的唯一性定理(即已知哪些条件可以唯一定解矢量场)4. 掌握电荷守恒定律内容,文字及公式表示。

掌握欧姆定律的微分形式。

5.记住并理解静电场、静磁场的性质(有源无旋场,有旋无源场),给出一具体矢量,能够根据静电磁场性质判断该矢量是否能够为静电磁场;给出一静电磁场的具体表达式,能够求出其源:电荷,电流。

6.掌握位移电流的定义,意义,计算(位移电流的直接计算,与麦克斯韦方程组结合相关计算)。

7.媒质的电磁性质,知道极化强度,磁化强度的定义,掌握各项同性线性均匀介质中00,,,,;,,,,r r D E B H εεεμμμ之间的计算关系。

理解介质中的静电磁场场方程。

8.深刻理解掌握出麦克斯韦方程组,知道其建立的基础(三大实验定律,两大基本假设)能够写出积分、微分形式以及时谐场的复数形式,并由此导出真空中,静态场的形式,并能从场论角度理解各式的物理意义。

9.掌握电磁场边界条件(法线方向:2——>1),能够写出边界条件的一般形式,并能由此导出两种特殊情况的边界条件公式,理解,会做一般相关计算(已知分界面一侧的场,根据边界条件求分界面另一侧的场)。

10.掌握静电(磁)场场方程,位函数(磁场有标量位函数和矢量位函数)引入条件,满足方程(成立条件是什么?),磁场矢量位函数两种规范(库伦规范和洛伦兹规范,定义式,什么时候用哪种规范)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

复习要点
1. ∇的意义,在直角坐标系中的相关计算,包括梯度,方向导数,散度,旋度,要求会计算,并且理解梯度,特别是散度和旋度的意义(从激发矢量场源的角度,这对理解麦克斯韦方程组的意义非常重要):散度y x z F F F F x y z ∂∂∂∇=++∂∂∂旋度F ∇⨯=行列式,梯度x y z f f f f e e e x y z ∂∂∂∇=++∂∂∂.方向导数l f f e l ∂=∇∂。

拉普拉斯运算:222222x y z

∂∂∇∇=++∂∂∂ 2. 掌握矢量场有关的四个定理(无散场,无旋场…),高斯定理,斯托克斯定理的公式表示(记住,理解,会用)
3.理解矢量场的亥姆霍兹定理,即矢量场论的唯一性定理(即已知哪些条件可以唯一定解矢量场)
4. 掌握电荷守恒定律内容,文字及公式表示。

掌握欧姆定律的微分形式。

5.记住并理解静电场、静磁场的性质(有源无旋场,有旋无源场),给出一具体矢量,能够根据静电磁场性质判断该矢量是否能够为静电磁场;给出一静电磁场的具体表达式,能够求出其源:电荷,电流。

6.掌握位移电流的定义,意义,计算(位移电流的直接计算,与麦克斯韦方程组结合相关计算)。

7.媒质的电磁性质,知道极化强度,磁化强度的定义,掌握各项同性线性均匀介质中00,,,,;,,,,r r D E B H εεεμμμ之间的计算关系。

理解介质中的静电磁场场方程。

8.深刻理解掌握出麦克斯韦方程组,知道其建立的基础(三大实验定律,两大基本假设)能够写出积分、微分形式以及时谐场的复数形式,并由此导出真空中,静态场的形式,并能从场论角度理解各式的物理意义。

9.掌握电磁场边界条件(法线方向:2——>1),能够写出边界条件的一般形式,并能由此导出两种特殊情况的边界条件公式,理解,会做一般相关计算(已知分界面一侧的场,根据边界条件求分界面另一侧的场)。

10.掌握静电(磁)场场方程,位函数(磁场有标量位函数和矢量位函数)引入条件,满足方程(成立条件是什么?),磁场矢量位函数两种规范(库伦规范和洛伦兹规范,定义式,什么时候用哪种规范)。

掌握静电场电位函数满足的边界条件(由静电场的边界条件导出,求解电位函数所满足的拉普拉斯方程是必须使用该关系)
11.知道分离变量法的思路,能够根据题目内容写出电位满足的边界条件。

会求解一维拉普拉斯方程(P94),了解二维拉普拉斯方程的解法(P148) 12.电磁场能量:分电场能量和磁场能量两部分,其能量密度分别为
11,22
e m D E B H ωω==,对于电磁波,能量随电磁波的传播而传播(流动),理解能流密度矢量S E H =⨯
13.能够根据麦克斯韦方程组推导出无界自由空间中电磁场满足的方程,即波动方程。

14.时变电磁场的位函数的引入条件及定义(矢量位函数的两种规范条件:库伦规范用于静场,洛伦兹规范用于时变场)
15.什么是时谐场,研究意义?非常熟练掌握时谐场的复数形式与瞬时值形式之间的相互转换。

掌握复矢量形式麦克斯韦方程组(t
ω∂∂换成 j ,其余不变),由11中波动方程导
出复矢量场量满足方程,即亥姆霍兹方程,记住:k ==0σ)为实数,这对讨论波的传播性质很重要,对于有损耗(0σ≠
)的媒质
(1)c c k j σεεωε
==-,为复数。

17.熟练掌握利用复数形式求二次式(能量密度,能流密度)的平均值。

18.什么是均匀平面波?能够写出理想介质中均匀平面波解,要去:给出波函数,能够读出振幅,波长,频率,周期,波速,传播方向等信息,给出以上信息,能够写出波函数。

(,)cos()x m E z t e E t kz ωφ=-+,()jkz j x m E z e E e e φ-=,ω为角频率,由波源振动频率决定,在传播过程中,即使发生了反射,折射都不会改变。

波沿那个方向(z )传播,就只和哪个坐标有关。

电场极化的方向(x )决定电场强度的方向。

上面是沿+z 传播,沿-Z 的
话怎么变?k =;只看时间因子,周期函数:周期2T π
ω=;只看空间因子,周期函数:2k
πλ=
波的传播速度:v k ω
===耗媒质中,波速与波频率有关,称色散) 19.掌握均匀平面波中电场磁场之间的关系,n e H E η=⨯(这个关系非常重要)均匀平面
波的性质。

为了计算的方便,需要记住以下结果:801310,120c ηπ==⨯== 20.理解波极化概念,三种极化形式,给出波函数,掌握极化方式的判断。

(把波函数化成标准形式,比较振幅,相位,看满足那种极化条件)
21.导电媒质中波函数方程,传播特征,色散的概念,其中均匀平面波的特征。

与无损耗媒质相比,从形式上看,仅仅做了如下变化:(1)c j
σεεεωε→=-,其余相关量随之变化
由此:c k k →=c j jk γαβ=+=,
(),c jk z j z j z j z j z j z x m x m x m E z e E e e e E e e e E e e e e e φγφαβφαβ------===表示衰减,表示传播
由此导致出一些新的传播特征:出现色散,波随距离增大而衰减(趋肤深度),电场与磁场之间出现相位差等特征。

导电媒质中的传播特征可分两种极端条件讨论:良导体(趋肤深度)和弱导电媒质(如何判断是哪一种?)
22.垂直入射的反射和透射,根据媒质性质写出反射系数2121-=+c c c c
ηηηηΓ,透射系数2212=+c c c
ητηη,这个关系本身对所有介质都成立,包括理想导体(虽然理想导体的推导过程与一般导电媒质不同),知道二者之间数量关系1+=τΓ。

对一般导电媒质,,τΓ均为复数,理想介质,均为实数。

若媒质2为理想导体,媒质1为理想介质1,0τΓ=-=
23.能够根据入射波方程写出反射波、透射波方程,并根据已知条件确定其中的待定常数。

入射波已知:1i ()z x im E z e E e γ-=,则:反射波1()z r x rm E z e E e γ=透射波:2()z t x tm E z e E e γ-= ,rm im tm im E E E E τ=Γ=。

由此可讨论媒质1,2中 场特点。

已知电场,可求伴随磁场。

相关文档
最新文档