工程电磁场基本知识点
(完整版)工程电磁场基本知识点
第一章矢量剖析与场论1 源点是指。
2 场点是指。
3 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。
5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示，梯度的方向表示。
6 方导游数与梯度的关系为。
7 梯度在直角坐标系中的表示为u 。
8 矢量 A 在曲面 S 上的通量表示为。
9 散度的物理含义是。
10 散度在直角坐标系中的表示为 A 。
11 高斯散度定理。
12 矢量 A 沿一闭合路径l的环量表示为。
13 旋度的物理含义是。
14 旋度在直角坐标系中的表示为 A 。
15 矢量场 A 在一点沿e l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。
17 柱坐标系中沿三坐标方向 e r , e , e z的线元分别为，，。
18 柱坐标系中沿三坐标方向 e r , e , e 的线元分别为，，。
19 1 ' 1 12 e R12 e 'RR R R R20 1 'g 1 0 ( R 0)g '4 ( R) ( R 0)R R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。
3 已知空间电位散布，则空间电场强度 E= 。
4 已知空间电场强度散布 E，电位参照点取在无量远处，则空间一点P 处的电位P = 。
5 一球面半径为 R，球心在座标原点处，电量Q 平均散布在球面上，则点R,R,R处的电位等于。
2 2 26 处于静电均衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿。
7 处于静电均衡状态的导体，导体内部电场强度等于。
8 处于静电均衡状态的导体，其内部电位和外面电位关系为。
9 处于静电均衡状态的导体，其内部电荷体密度为。
10 处于静电均衡状态的导体，电荷散布在导体的。
11 无穷长直导线，电荷线密度为，则空间电场 E= 。
12 无穷大导电平面，电荷面密度为，则空间电场 E= 。
工程电磁场要点
梯度：标量场的梯度是一个矢量场，它的方向是标量u 增加最快的方向、大小等于其最大方向导数。
xy z u u u u x y z∂∂∂∇=++∂∂∂e e e散度：一个矢量场的散度是一个标量，表示该点的散度源。
=y x z F F F x y z∂∂∂∇⋅++∂∂∂F旋度：一个矢量场的旋度是一个矢量，表示该点的旋度源。
x y z xy zx y z F F F ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e F 斯托克斯定理d d CS=∇⨯⎰⎰F l F S高斯散度定理d d SVV =∇⎰⎰F S Fd d d cSS t∂=+∂⎰⎰⎰DHl J S Sd 0S =⎰B Sd d cS t∂=-∂⎰⎰BE l Sd d SVV ρ=⎰⎰D St∂∇⨯=+∂D H J 0∇=B t∂∇⨯=-∂B E ρ∇=D εμσ===D E B H J E边界条件()()()12n121212 ()00 n S n n sρ⨯-=⨯-=-=-=e H H J e E E e B B e D De 方向由2指1恒定电场d d SV V tρ∂⋅=-∂⎰⎰J S0∇=J d 0C=⎰E l0∇⨯=Eσ=J E位函数 ϕ=-∇E位函数满足的微分方程20ϕ∇= 场量的边界条件()()12120n n -=⨯-=e J J e E E位函数的边界条件 121212n n ϕϕσσϕϕ∂∂=∂∂=静电比拟法E 恒↔E 静 ϕ恒↔ϕ静 J ↔ D I ↔ qσ ↔ ε功率损耗密度p =J E 电导I G U=波动方程（有麦克斯韦方程推导出的，E 和H 在无源区满足的微分方程） 2220t με∂∇-=∂E E 2220tμε∂∇-=∂H H矢量位与标量位tϕ∂=∇⨯=--∇∂AB A E 洛仑兹规范 tϕμε∂∇=-∂A 矢量位与标量位满足的微分方程——达朗贝尔方程222tμεμ∂∇-=-∂AA J2221t ϕϕμερε∂∇-=-∂坡印亭矢量S （能流密度矢量），其方向表示能量的流动方向，其大小表示单位面积上的功率，单位是W/m2。
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 第1章 电磁场的数学基础
《工程电磁场》
第1章 电磁场的数学基础
1
第1章 电磁场的数学基础
1.1 场的概念及其分类
1.2 正交曲面坐标系
1.3 矢量代数
1.4 场的可视化描述
1.5 场的梯度、散度、旋度
1.6 场论分析常用定理
1.7 电磁场麦克斯韦方程组与场论
《工程电磁场》
1.1 场的概念及其分类
《工程电磁场》
《工程电磁场》
标量及其乘积运算
两个标量a与b相乘，标量参数之间可用
“
”号、“ • ” 号或什么符号也不加，
都代表二者之间的倍数关系，即
，
a b a b ab
《工程电磁场》
矢量及其表示方法
《工程电磁场》
一个由大小和方向共同确定的物理量叫做矢量。
=
，
= + + =
ex
ey
ez
A B Ax Ay Az
Bx B y Bz
9. A ( B C ) B (C A) C ( A B )
10. ( A B )C A( B C )
11. A ( B C ) ( A B ) C
Ԧ )
——不随空间变化的时变场 φ(t) , (t
第1章 电磁场的数学基础
1.1 场的概念及其分类
1.2 正交曲面坐标系
1.3 矢量代数1.4 源自的可视化描述1.5 场的梯度、散度、旋度
1.6 场论分析常用定理
1.7 电磁场麦克斯韦方程组与场论
工程电磁场总结笔记
工程电磁场总结笔记
工程电磁场总结笔记
1. 电磁场的概念：电磁场是指由电荷和电流所引起的物理现象，包括静电场和电流场。
2. 静电场：静电场是指电荷之间由于电荷不平衡而产生的电场。
电荷分为正电荷和负电荷，正电荷之间相互排斥，负电荷之间相互排斥，正负电荷之间相互吸引。
静电场的强弱由电荷量和距离的平方倒数决定。
3. 电流场：电流场是指电流通过导体时所产生的电场。
电流流动时会形成环绕导体的电磁场，根据安培定理，电流越大，产生的磁场越强。
电流场的强弱由电流大小和导线距离的关系决定。
4. 电磁场的相互作用：电磁场中的电荷和电流相互作用，电荷和电流受到力的作用。
根据洛伦兹力公式，电荷在电磁场中受到的力等于电荷电场力和磁场力的矢量和。
电磁场的相互作用是电磁感应和电磁辐射的基础。
5. 电磁感应：当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量和时间的变化率成正比。
电磁感应是电动机和发电机的基本原理。
6. 电磁辐射：当电荷加速运动时，会产生电磁辐射，即电磁波。
电磁波具有电场和磁场的振荡，可以在真空中传播。
电磁辐射是无线通信和无线电广播的基础。
7. 电磁场的应用：工程电磁场的应用广泛，包括通信、雷达、无线电、电视、计算机等。
通过电磁场的相互作用，可以实现信息的传输和处理。
工程电磁场学是工程学、物理学和电子学等学科的重要基础。
工程电磁场原理
工程电磁场原理工程电磁场原理是一门研究电磁场理论及其应用的学科。
它涵盖了电磁场的基本原理、静电场、恒定磁场、时变电磁场、平面电磁波、导电媒质中的电磁场、电磁辐射与散射、电磁兼容与电磁防护以及电磁场数值分析等内容。
本文将对这些内容进行简要介绍。
一、电磁场基本原理电磁场的基本原理主要包括麦克斯韦方程组和坡印廷定理。
麦克斯韦方程组是描述电磁场变化的数学模型，包括了电场、磁场和它们之间的相互关系。
坡印廷定理则表示了电磁功率流与能量密度的关系，为电磁波传播和能量转换提供了理论基础。
二、静电场静电场是指电场强度不随时间变化的电场。
在静电场中，电荷分布是稳定的，不会产生电流。
静电场的特性包括电场线不闭合、电场力与电场强度成正比等。
静电场的分析方法主要包括高斯定理和电势能的概念。
三、恒定磁场恒定磁场是指磁场强度不随时间变化的磁场。
在恒定磁场中，磁力线是闭合的，不会产生感应电动势。
恒定磁场的特性包括磁场线闭合、磁感应线与磁场强度成正比等。
恒定磁场的应用包括磁力设备和磁记录技术等。
四、时变电磁场时变电磁场是指电场或磁场随时间变化的电磁场。
时变电磁场的分析方法主要包括波动方程和位函数的概念。
时变电磁波的传播速度等于光速，具有频率域的连续性和能量传递方向性等特点。
时变电磁波的应用包括无线通信、雷达探测和电磁成像等。
五、平面电磁波平面电磁波是指电场和磁场在空间中以波的形式传播的电磁波。
平面电磁波具有等相位面和等振幅面的特点，可以沿某一方向传播。
平面电磁波的分析方法主要包括波动方程和傅里叶分析等。
平面电磁波的应用包括卫星通信和电视广播等。
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工程电磁场基础目录引言一、电磁学发展简史二、电磁场理论课程的特点第一章自由空间中的电磁场定律1.1基本定义1.1.1电荷密度一、体电荷密度ρ二、面电荷密度η三、线电荷密度λ四、点电荷q1.1.2电流密度一、体电流密度J二、面电流密度K三、线电流I1.1.3基本场量一、洛仑兹力公式二、电场强度E三、磁场强度H1.2自由空间中的电磁场定律1.2.1场定律中符号的意义1.2.2各电磁场定律的数学物理意义一、法拉第电磁感应定律的意义二、修正的安培环路定律的意义三、电场高斯定律的意义四、磁场高斯定律的意义五、电荷守恒定律的意义1.2.3电磁场定律整体的物理意义1.3积分形式场定律的应用习题第二章矢量分析2.1标量场的梯度2.1.1标量场的等值面2.1.2标量场的梯度一、位移的方向余弦和单位矢量二、方向导数三、标量场的梯度2.1.3梯度的性质2.1.4标量场梯度的物理意义2.1.5例题2.2矢量场的散度和高斯定理2.2.1矢量场的场流图2.2.2矢量场的散度一、散度的定义二、散度的数学计算式2.2.3矢量场散度的性质2.2.4矢量场散度的物理意义2.2.5高斯定理一、高斯定理二、高斯定理的证明2.2.6自由空间中微分形式场定律的散度关系式2.2.7拉普拉斯运算符2.2.8例题2.3矢量场的旋度和斯托克斯定理2.3.1保守场和非保守场2.3.2矢量场的旋度一、旋度的定义二、旋度的数学计算式2.3.3矢量场的旋度的性质2.3.4矢量场旋度的物理意义2.3.5斯托克斯定理一、斯托克斯定理二、定理证明三、保守场的判据2.3.6自由空间微分场定律中的旋度关系式2.3.7例题习题第三章自由空间的微分场定律3.1微分场定律3.1.1微分场定律的数学物理意义一、法拉第电磁感应定律的意义二、修正的安培定律的意义三、电场高斯定律的意义四、磁场高斯定律的意义五、电荷守恒定律的意义3.1.2微分场定律整体的意义3.1.3例题3.2边界条件3.2.1电磁场中的不连续界面3.2.2边界条件一、边界法线方向上的关系式（法向边界条件）二、边界切线方向上的关系式（切向边界条件）3.2.3边界条件的物理意义一、电场强度切向边界条件的意义二、磁场强度切向边界条件的意义三、电场法向边界条件的意义四、磁场法向边界条件的意义五、电场和磁场边界条件的物理解释六、电流边界条件的意义七、边界条件所含的方向关系3.2.4微分场定律与边界条件的形式对应关系3.3微分场定律（含边界条件）的应用3.3.1已知场分布求源分布3.3.2已知源分布求场分布习题第四章静电场的标量位4.1静电场的标量位4.1.1静电场标量位的引入一、在原点的点电荷电场的标量位二、在空间某点的点电荷电场的标量位三、点电荷系电场的标量位四、分布在有限区域的带电系统的标量位4.1.2标量位（电位）的物理意义4.1.3电偶极子的电场和电位一、直接计算电场二、使用标量位计算电场4.1.4标量位的微分方程和边界条件一、微分方程二、一般边界条件三、边界为偶极层时的条件四、导体表面的边界条件4.1.5泊松方程的解4.2标量位的性质4.2.1极值定理4.2.2平均值定理一、格林定理二、平均值定理的证明三、平均值定理的应用4.2.3唯一性定理一、定理内容二、唯一性定理的证明4.3唯一性定理的应用4.3.1静电镜象法一、在无限大接地导体平板上方放置一个点电荷的系统二、接地导体角域内放置点电荷的系统三、接地导体球外放置一个点电荷的系统四、不接地不带电的导体球外放置一个点电荷的系统五、不接地、带电量为Q的导体球外放置一个点电荷的系统六、在一个接地的无限大导电平面上方放置一个偶极子的系统4.3.2电轴法一、两根相互平行且带等量异号电荷的无限长直导线的场二、两个等截面导体圆柱系统三、两个截面不相等的导体圆柱系统4.4复变函数在静电场问题中的应用4.4.1复电位（复位函数）4.4.2保角变换（保角映射）4.4.3许瓦兹－克瑞斯托弗尔变换4.5静电场示意场图的画法4.5.1静电场示意场图的作用4.5.2绘制静电场示意场图的基本法则4.5.3静电场示意场图实例一、在球形接地导体空腔内有一个点电荷二、两个不等量的异号电荷三、接地导体上的矩形空气槽四、矩形空气域五、两个同轴圆柱面间的空气域习题第五章静电场的分离变量法求解5.1拉普拉斯方程的变量可分离解5.1.1在直角坐标系中一、平凡解（明显解）二、一般解5.1.2在柱坐标系中一、平凡解二、与z变量无关的二维一般解三、柱坐标中拉普拉斯方程解的物理意义5.1.3在球坐标系中一、平凡解二、一般解三、球坐标中拉普拉斯方程解的物理意义5.2静电场问题求解实例5.2.1边界电位值已知的静电系统例1（上下为导体板，左右为源的矩形二维空气域）例2（扇形域）例3（锥面间域）例4（导体块上的空气槽）例5（有导体角的矩形域，迭加原理）例6（立方域）5.2.2带有自然边界条件的静电系统例1（导体上的半无界缝）例2（已知电位分布的圆柱面）例3（已知电位分布的球面）5.2.3带有电位导数边界条件的静电系统例1（平板电容器）例2（长方体形电阻器）例3（矩形导体片）例4（内有面电荷的二维矩形空腔）例5（带面电荷的圆柱面）例6（带面电荷的球面）例7（两种导体构成的半圆形电阻）5.2.4带有趋势性边界条件的静电系统例1（中心放置电偶极子的导体球壳）例2（中心放置点电荷的导体球壳）例3（上下异号的线电荷）例4（均匀电流场中的导体球）例5（均匀电场中的导体圆柱）5.3柱坐标系中三维拉普拉斯方程的分离变量解习题第六章静磁场与位函数的远区多极子展开式6.1静磁场的矢量位6.1.1毕奥－沙瓦定律一、电流元产生的磁场二、闭合电流线产生的磁场三、分布电流产生的磁场6.1.2磁场的矢量位一、静磁场方程二、磁场的矢量位三、磁矢位的方程四、磁矢位方程的解五、磁矢位的物理意义六、边界条件6.1.3例题6.2静磁场的标量位6.2.1磁标位一、磁标位的定义二、一个电流环的磁标位三、磁标位的方程和方程解族四、边界条件6.2.2例题6.3位函数在远区的多极子展开式6.3.1静电标量位Φ（r）的多极子展开式一、1/RQP的级数展开式二、Φ（r）的展开式三、电位Φ（r）多极子展开式的物理意义四、多极子展开式的应用6.3.2磁矢位A（r）的远区多极子展开式习题第七章有物质存在时的宏观场定律7.1物质极化的宏观模型7.1.1极化的概念7.1.2极化强度P7.1.3极化电荷与电场高斯定律一、极化电荷二、宏观极化模型下的电场高斯定律7.1.4极化电流与修正的安培定律一、极化电流二、宏观极化模型下的修正安培定律7.2极化问题举例7.2.1永久极化物体一、永久极化板二、永久极化球7.2.2非永久极化物体一、均匀电场中的电介质球二、填充均匀∈材料的平行板电容器三、填充非均匀∈材料的电容器四、空心介质球心放置一个电偶极子7.3物质磁化的安培电流模型7.3.1物质磁化的机理7.3.2磁化强度M7.3.3磁化电流密度7.3.4安培电流模型下的场定律7.3.5永久磁化圆柱的磁场7.4物质磁化的磁荷模型7.4.1物质磁化的机理7.4.2磁荷模型下的磁化强度7.4.3物质中的磁场高斯定律7.4.4物质中的法拉第电磁感应定律7.4.5永久磁化圆柱的磁场7.4.6有均匀磁介质的磁场系统一、均匀磁场中的磁介质球二、空心磁介质球心放置一个磁偶极子7.5物质中的场量组成关系和场定律7.5.1物质中的场量组成关系一、单值关系二、多值关系三、各向同性和各向异性7.5.2物质中的电磁场定律一、B－D形式的场定律二、E－H形式的场定律三、对称形式的场定律习题第八章电磁场的能量和功率8.1静电场和静磁场的能量8.1.1静电场的能量8.1.2静电场能计算举例8.1.3静磁场能量8.1.4静磁场能计算举例8.2坡印廷定理8.2.1电磁场供给运动电磁荷的功率一、电磁场对运动电磁荷的电磁力二、电磁场供给运动电磁荷的功率8.2.2坡印廷定理一、微分形式的坡印廷定理二、积分形式的坡印廷定理8.2.3坡印廷定理的量纲单位分析8.2.4坡印廷定理的物理解释一、对微分形式坡印廷定理的物理解释二、对积分形式坡印廷定理的物理解释三、在解释坡印廷定理上的假说性8.2.5对S和w的补充规定8.2.6坡印廷定理在物质中的应用8.3静态功率流与损耗8.4物质中的极化能和磁化能8.4.1极化能和电能8.4.2磁化能和磁能8.4.3磁能计算举例8.4.4物质宏观模型与坡印廷定理的关系8.5小结习题第九章时变场的低频特性9.1平行板系统中的交变电磁场9.1.1交变电磁场的严格解9.1.2平行板系统的低频响应9.2时变场的幂级数解法9.3低频系统中的场9.3.1平行板系统一、参考点的选取二、零阶场三、一阶场四、高阶场五、场分布和等效电路9.3.2单匝电感器一、系统的参考点二、零级近似场三、一级近似场四、二级近似场五、高阶场9.3.3多匝线圈一、不考虑线圈存在时的一阶电场二、放入线圈后的一阶电场三、计算a、b两点间的端电压9.4电路理论与电磁场理论的关系习题第十章平面电磁波10.1自由空间中均匀平面波的时域解10.1.1均匀平面波的电场和磁场时域解10.1.2均匀平面波的传播特性10.2正弦律时变场10.2.1复矢量10.2.2复数形式的场定律10.2.3复矢量乘积的物理意义10.3正弦律均匀平面波10.3.1均匀平面波的频域解10.3.2复数形式的坡印廷定理10.3.3复数坡印廷定理与微波网络的关系10.4平面波在有耗媒质中的传播10.4.1有耗媒质中的均匀平面波解10.4.2半导电媒质中均匀平面波的传播10.4.3良导体的趋肤效应10.4.4相速、群速和色散10.5电磁波的极化状态10.5.1电场极化状态的概念10.5.2极化方向的工程判断法一、瞬时场极化方向的判断二、复数场极化方向的判断10.5.3波的分解与合成一、线极化波的分解二、椭圆极化波的分解三、圆极化波的分解10.6沿任意方向传播的均匀平面波10.6.1波的数学表达式一、一般形式二、在直角坐标系中的表达式三、在柱坐标系和球坐标系中的表达式10.6.2波的特性10.7无耗媒质中的非均匀平面波10.8频率极高时媒质中的波10.8.1电介质中的波10.8.2金属中的波10.8.3电离层和等离子体中的波习题第十一章平面波的反射与折射11.1在自由空间与理想导体分界面处的反射现象11.1.1正入射11.1.2斜入射一、垂直极化二、平行极化11.2在两种介质分界面处的反射和折射现象11.2.1垂直极化一、入射角θi＝0二、入射角θi＞011.2.2平行极化11.3导电媒质表面的反射和折射11.3.1导电媒质中的实数折射角一、媒质Ⅱ是良导体二、媒质Ⅱ是不良导体11.3.2良导体中的透射功率11.3.3导电表面的反射一、媒质Ⅱ是良导体二、媒质Ⅱ是不良导体11.4透波和吸波现象11.4.1透波现象一、电磁波正入射二、电磁波斜入射三、多层介质板的透波现象11.4.2吸波现象一、干涉型吸收材料二、宽带吸收材料习题第十二章电磁波的辐射12.1时变场的位函数12.1.1标量位和矢量位12.1.2赫兹电矢量Ⅱ12.2时变场位函数方程的解12.2.1克希荷夫积分12.2.2达朗贝尔公式12.3交变电偶极子的辐射12.3.1交变电偶极子的电磁场量一、矢量位二、磁场强度三、电场强度12.3.2交变电偶极子场的分析一、近区场二、远区场三、辐射场的方向性四、辐射功率五、辐射电阻12.4交变磁偶极子的辐射12.4.1通过复数矢量位求电磁场12.4.2使用电磁对偶原理求电磁场12.5缝隙元的辐射12.6半波天线12.7天线阵12.8线天线电磁场的精确计算12.9天线的输入功率和输入阻抗习题第十三章电磁场的基本定理13.1格林定理13.1.1标量格林定理13.1.2广义格林定理13.1.3矢量格林定理13.2亥姆霍尔兹定理13.3静态场的几个定理13.3.1标量位Φ的唯一性定理13.3.2平均值定理13.3.3无极值定理13.3.4汤姆生定理13.3.5恩绍定理13.3.6矢量位A的唯一性定理13.4坡印廷定理13.5电磁力的定理――麦克斯韦定理13.6时变场的唯一性定理13.7相似原理13.8二重性原理和电磁对偶原理13.9等效原理13.10感应定理13.11互易定理13.12天线远场定理13.13克希荷夫－惠更斯原理13.14费马原理附录A 矢量的代数运算附录B 坐标系的有关概念附录C 立体角的有关概念。
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。
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第一章矢量分析与场论1 源点是指。
2 场点是指。
3 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。
5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示，梯度的方向表示。
6 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u∇=。
8 矢量A在曲面S上的通量表示为Φ=。
9 散度的物理含义是。
10 散度在直角坐标系中的表示为∇⋅=A。
11 高斯散度定理。
12 矢量A 沿一闭合路径l 的环量表示为 。
13 旋度的物理含义是 。
14 旋度在直角坐标系中的表示为∇⨯=A 。
15 矢量场A 在一点沿l e 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 。
17 柱坐标系中沿三坐标方向,,r z αe e e 的线元分别为 ， ，。
18 柱坐标系中沿三坐标方向,,r θαe e e 的线元分别为 ， ，。
19 221111''R R R R R R∇=-∇=-=e e 20 0(0)11''4()(0)R R R R R πδ≠⎧⎛⎫⎛⎫∇∇=∇∇=⎨ ⎪ ⎪-=⎝⎭⎝⎭⎩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 。
3 已知空间电位分布ϕ，则空间电场强度E= 。
4 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P ϕ= 。
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,,222R R R⎛⎫ ⎪⎝⎭处的电位等于 。
6 处于静电平衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿 。
7 处于静电平衡状态的导体，导体内部电场强度等于 。
8处于静电平衡状态的导体，其内部电位和外部电位关系为 。
9 处于静电平衡状态的导体，其内部电荷体密度为 。
10处于静电平衡状态的导体，电荷分布在导体的 。
11 无限长直导线，电荷线密度为τ，则空间电场E=。
12 无限大导电平面，电荷面密度为σ，则空间电场E= 。
13 静电场中电场强度线与等位面。
14 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= 。
15 极化强度矢量P的物理含义是。
16 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。
17 介质中极化电荷的体密度ρ=。
P18介质表面极化电荷的面密度σ=。
P19 各向同性线性介质，电场强度矢量为E，介电常数ε，则极化强度矢量P= 。
20 电位移矢量D，电场强度矢量E之间的关系为。
21 电介质强度指的是。
22 静电场中，电场强度的旋度等于。
23 静电场中，电位移矢量的散度等于。
24 静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于。
25 静电场中，电位移矢量在任意闭合曲面上的通量等于。
26 静电场中，电场强度的分界面条件是。
27 静电场中，电位移矢量的分界面条件是。
28 静电场中，电位满足的泊松方程是。
29 静电场中，电位满足的分界面条件是。
30 静电场中，电位在两种介质分界面上的法向导数满足。
31 静电场中，电位在两种介质分界面上的切向导数满足。
32 静电场中，电位在导体介质分界面上的法向导数满足。
33 静电场中，电位在导体介质分界面上的切向导数满足。
34 静电场边值问题中第一类边界条件是。
35 静电场边值问题中第二类边界条件是。
36 静电场边值问题中第三类边界条件是。
37 元电荷dq在空间产生的电场强度计算公式为。
38 元电荷dq在空间产生的电位计算公式为。
39 静电场基本方程的微分形式为。
40 静电场边值问题是指。
第三章恒定电场1 体电流密度的单位是。
2 面电流密度的单位是。
3 体电流密度与电荷速度间的关系为。
4 面电流密度与电荷速度间的关系为。
5 电流密度与电场强度间的关系为。
6 局外电场定义是。
7 电源电动势的定义为。
8 电流连续性方程积分形式的数学表达式为。
9 电流连续性方程微分形式的数学表达式为。
10 恒定电场中电流连续性方程积分形式的数学表达式为。
11 恒定电场中电流连续性方程微分形式的数学表达式为。
12 恒定电场基本方程是。
13 恒定电场辅助方程是。
14 欧姆定律的微分形式为。
15 恒定电场电场强度与电位关系为。
16 电源外恒定电场电位满足的方程为。
17 恒定电场中两导电媒质分界面上，电流密度的分界面条件是。
18 恒定电场中在已知导电媒质电导率的情况下，在分界面上，电位的法向导数满足的分界面条件是 。
第四章 恒定磁场1 体电流元、面电流元和线电流元分别表示为 、 、 。
2 线电流元d I l 在空间产生的磁感应强度d B 。
3 线电流元d I l 在外磁场B 中受力dF= 。
4 线电流元22d I l 受到线电流元11d I l 产生磁场的作用力为dF 21= 。
5 电荷q 在空间运动速度为v ，电荷在空间产生的磁感应强度为B= 。
6 电荷q 在磁场为B 的空间运动，速度为v ，电荷受洛伦兹力作用，该力表示为F= 。
7 无限长直导线中电流为I ，导线周围磁感应强度B= 。
8 矢量磁位与磁感应强度的关系为 。
9 选无限远处为参考点，线电流元d I l在空间产生的矢量磁dA= 。
10 库伦规范表示为。
11 曲面S上的磁通为曲面上的通量，表示为。
12 用矢量磁位计算磁通的公式为。
13 磁通连续的微分表示为。
14 磁感线方程表示为坐标形式为，表示为矢量形式为。
15 在平行平面场中，磁感线就是。
16 磁感应强度的旋度等于。
17 半径为R的直导线通有电流I，电流均匀分布，导线内部的磁感应强度为，外部的磁感应强度为。
18 无限大平面上有电流分布，电流面密度K为常矢量，平面两侧磁感应强度的大小为。
19 磁偶极子是围成的面积很小的载流回路，设回路面积为S，回路电流为I，则磁偶极子的磁偶极矩m= 。
20 磁化强度M的物理含义是。
21 磁化电流的体密度J M= 。
22 磁化电流的面密度K M= 。
23 磁场强度H，磁感应强度B，磁化强度M间的关系为。
24 对于线性、各向同性介质，磁场强度H和磁感应强度B间的关系为。
25 恒定磁场基本方程的微分形式为。
26 恒定磁场的辅助方程为。
27 磁感应强度的分界面条件是。
28 磁场强度的分界面条件是。
29 当分界面上无自由电流时，磁场强度的分界面条件是。
30 磁场强度的旋度等于。
31 磁场强度沿任意闭合环路的线积分等于环路环绕的。
32 矢量磁位的泊松方程为。
第五章时变电磁场电场1 法拉第电磁感应定律的实质是变化的磁场产生。
2 变压器电动势是指。
3 发电机电动势是指。
4 由变化磁场产生的电场称为感应电场，感应电场的旋度等于。
5 位移电流密度定义为J D= 。
6 有三种形式的电流，分别为，，，相应的电流密度形式分别为，，。
7 位移电流假设的实质是变化的电场产生。
8 全电流定律的微分形式为。
9 写出麦克斯韦方程组的积分形式及其辅助方程。
10 写出麦克斯韦方程组的微分形式及其辅助方程。
11 两介质分界面上电场强度的折射定律为。
12 两介质分界面上磁场强度的折射定律为。
13写出向量形式的麦克斯韦方程组的微分形式及其辅助方程。
第六章镜像法1 实施镜像法的理论基础是。
2 在实施镜像法的过程中，不可以变的是，，，可以变的是，。
3 写出实施镜像法的步骤。
4 无限大导体上方h处有一点电荷q，则上半空间任意一点处的电场强度为。
5无限大导体上方h处有一点电荷q，导体表面电场强度分布规律为。
6 无限大导体上方h处有一点电荷q，导体表面感应电荷的面密度分布规律为。
7 直角区域的边界电位为0，一点电荷到两边界的距离分别为a，b，以直角区域为求解电场的区域，写出镜像电荷。
8接地导体球半径为R，球外距球心d处有一点电荷q，以导体球外为求解空间，则镜像电荷q’= ，距球心距离。
9 接地导体球半径为R，球外距球心d处有一点电荷q，则导体外空间电场强度为。
10 接地导体球半径为R，球外距球心d处有一点电荷q，则导体球面上距q最近点的电场强度为，距q最远点的电场强度为。
11 接地导体球半径为R，球外距球心d处有一点电荷q，则导体球面上的感应电荷面密度为。
12 不接地导体球半径为R，球外距球心d处有一点电荷q，则导体球电位为。
13 距无限大电介质分界面h处放置一点电荷q，点电荷在第一种介质中，两种介质的介电常数分别为,εε，以第一种介质为求解12区域，则镜像电荷为，位置在，上半空间任意一点处的电场强度为。
14 距无限大电介质分界面h 处放置一点电荷q ，点电荷在第一种介质中，两种介质的介电常数分别为12,εε，以第二种介质为求解区域，则镜像电荷为 ，位置在 ，下半空间任意一点处的电场强度为 。
第八章 电磁场的能量和力1 已知n 个导体的电量为12,n q q q ，电位12,n ϕϕϕ，该静电系统的电场能量为 。
2 已知电场的电位移矢量D 和电场强度E ，则电场能量分布的体密度为 。
3已知n 个点电荷的电量为12,n q q q ，电位12,n ϕϕϕ，其中i ϕ为除去i q ，其它电荷在i q 处产生的电位，该点电荷静电系统的电场能量为 。
4 焦耳定律的微分形式为 ，积分形式为 。
5已知n 个载流回路的电流为12,n I I I ，磁链为12,n ψψψ，该系统的磁场能量为 。
6 已知磁场的磁感应强度B和磁场强度H，则磁场能量分布的体密度为。
7 颇印亭矢量S p= ，物理含义。
8 电位不变时，关于广义坐标g的广义电场力f g= ，电量不变时，关于广义坐标g的广义电场力f g= 。
9 电流不变时，关于广义坐标g的广义磁场力f g= ，磁链不变时，关于广义坐标g的广义磁场力f g= 。
10 当广义坐标为角度时，利用虚位移法计算的广义力为。
第九章平面电磁波1 无限大理想介质中的均匀平面电磁波为TEM波，电场方向、磁场方向和波的传播方向之间的关系为。
2 理想介质中的均匀平面电磁波电场强度与磁场强度比值为。
3 理想介质的介电常数为ε，磁导率为μ，在其中传播的均匀平面电磁波的波阻抗为。
4理想介质的介电常数为ε，磁导率为μ，在其中传播的均匀平面电磁波的波速为。
5 真空介质的波阻抗为。
6 证明理想介质中的平面电磁波电场能量密度与磁场能量密度相等。
7 理想介质中的平面电磁波电场强度与磁场强度相位关系为。
8 频率为f，传播速度为v的平面电磁波在理想介质中传播，相位常数为，其物理意义为。
9 频率为f的平面电磁波在介电常数为ε，磁导率为μ的理想介质中传播，其相位常数为。
10 频率为f的平面电磁波在介电常数为ε，磁导率为μ的理想介质中传播，其传播常数为。
11 理想介质中的平面电磁波能量传播方向为，传播速度为。
12 理想介质中的平面电磁波，坡印亭矢量的方向与波的传播方向之间的关系为，大小可表示为和波速的乘积。