电磁场与微波技术基础
电磁场与微波技术 信息与信号处理
电磁场与微波技术信息与信号处理电磁场与微波技术是现代通信领域中不可或缺的重要组成部分，它们在信息与信号处理方面发挥着关键作用。
本文将从电磁场的基本概念、微波技术的应用以及信息与信号处理的相关内容展开阐述。
电磁场是由电荷运动产生的一种物质存在形式。
电磁场具有电场和磁场两个基本特性，它们是相互关联、相互作用的。
电场是由电荷所产生的力场，它与电荷的大小和位置有关；而磁场则是由电流所产生的磁力场，它与电流的大小和方向有关。
电磁场的传播速度是光速，它可以在空间中以波的形式传播，形成电磁波。
电磁波的频率范围很广，其中微波是指频率范围在300MHz至300GHz之间的电磁波。
微波技术是利用微波的特性进行通信和信号处理的一种技术手段。
微波具有高频率、高带宽、较小的衰减等特点，因此在通信领域中得到广泛应用。
微波通信系统包括发射端和接收端两个部分。
发射端通过微波发射器将信息转换成微波信号并发送出去；接收端通过微波接收器接收到微波信号，并将其转换成原始信息。
微波通信系统在军事、航空航天、广播电视等领域都有重要应用。
在信息与信号处理方面，电磁场与微波技术发挥着重要作用。
信息处理是指将原始的信息经过编码、传输、存储等一系列过程处理成可用的形式。
信号处理是指对信号进行采样、滤波、调制、解调等操作，以提取出所需的信息。
电磁场与微波技术在信息与信号处理中起到了传输、调制解调、滤波等关键作用。
在通信中，电磁场与微波技术被广泛应用于无线通信系统。
无线通信系统利用电磁波传输信号，包括无线电、卫星通信、移动通信等。
在这些系统中，电磁场与微波技术负责信号的传输、调制解调、滤波等过程，保证信号的可靠传输和高质量的接收。
此外，电磁场与微波技术还被应用于雷达系统、无线电频谱分析等领域，发挥着重要作用。
电磁场与微波技术还在医学影像、遥感、雷达测距等领域有广泛应用。
在医学影像中，微波技术可以用于乳腺癌、脑卒中等疾病的检测和诊断；在遥感中，微波技术可以用于地表覆盖的监测和测量；在雷达测距中，微波技术可以用于测距、测速等应用。
电磁场与微波技术
z r 常数（球面）
常数（圆锥面）
）
er
e
Ｏ
点 P(r , , )
e
y
x
常数（平面）
图1.1.7 球坐标系
Heinrich Rudolph Hertz(1857-1894) 在1886年用实验证明了无线电磁波中电与磁 是相互联系的,在他关于电动力学的学术论文 中他用电场强度代替所有的电位,用这种方法 可以从Maxwell方程组中推倒出欧姆定律，基 尔霍夫定律和库仑定律。 Guglielmo Marconi(无线电之父） 1901年完成从英国的Poldhu到加拿大的NewFoundland的跨越大西洋的无线电传播。
(2).矢量与标量之间可以进行乘法（或除法）运算。矢 量A乘以标量s得矢量B。即:
B sA
矢量B的大小变为矢量A的大小的s倍，其方向则与s的 正负有关。若s>0，则B与A同向；若s<0，则B与A反 向。
(3)点积 两矢量之间的乘积有两种有用的定义，即点积（或标 积）和叉积（或矢积）。两个矢量的点积是一个标 量，其值为两个矢量的大小与它们之间夹角 的余弦 B 之积，表示为：
x cos y sin zz
x y
2
arctan zz
y x
2
２.直角坐标系与球坐标系的坐标变量之间的关系：
x r sin cos y r sin sin z r cos
Coulomb(in1785) 用实验证明了两静电荷之间的作用力符合平 方反比律。 Alesandro Volta (1745-1827) 研究不同金属之间的相互作用，发明了第一 个电池(1800)。 Karl Friedrich Gauss(1777-1855) 发现了关于电荷的散度定理（即高斯定理）
电磁场与微波技术教学资料-微波等离子体ppt课件.pptx
• 等离子体可以采用磁约束的方法，约束在设定的空间内，微波结 构和磁路可以兼容。
• 安全可靠。高压源和等离子体发生器相互隔离，这是直流等离子 体所不能实现的，微波泄露容易控制，易达到辐射安全标准。这 是高频感应等离子体难以达到的。
• 微波发生器是稳定的，容易控制，采用三端口环形器保护装置以 后，可以使反射功率顺利地进入负载，振荡管不受负载变化的影 响，输出功率仅决定于工作点的选择。
MPCVD制备金刚石薄膜的优越性
采用 CVD 法制备金刚石膜的工艺, 目前已经开发出很多种, 其中主要 有: 热丝法(HFCVD)、微波法(MPCVD)、直流等离子体炬法(DC Plasmajet CVD)和氧-乙炔燃烧火焰法(Oxy-acetylene CombustionFlame)。
微波法是用电磁波能量来激发反应气体。 由于是无极放电, 等离子体 纯净, 同时微波的放电区集中而不扩展, 能激活产生各种原子基团如原子氢 等, 产生的离子的最大动能低, 不会腐蚀已生成的金刚石。 它与热丝法相 比, 避免了热丝法中因热金属丝蒸发而对金刚石膜的污染以及热金属丝对 强腐蚀性气体如高浓度氧、 卤素气体等十分敏感的缺点, 使得在工艺中能 够使用的反应气体的种类比 HFCVD 中多许多;与直流等离子体炬相比, 微 波功率调节连续平缓, 使得沉积温度可连续稳定变化, 克服了直流电弧法中 因电弧的点火及熄灭而对衬底和金刚石膜的巨大热冲击所造成的在DC plasma-jet CVD 中金刚石膜很容易从基片上脱落 ; 通过对MPCVD 沉积 反应室结构的结构调整, 可以在沉积腔中产生大面积而又稳定的等离子体 球, 有利于大面积、 均匀地沉积金刚石膜, 这一点又是火焰法所难以达到 的。因而微波等离子体法制备金刚石膜的优越性在所有制备法中显得十分 突出。
《微波技术基础》课件
微波网络基础
总结词
介绍微波网络的基本概念、分类和性能参数。
详细描述
微波网络是指由微波元件和微波传输线组成的网络系统，用于实现信号的传输、变换和 处理。根据不同的应用需求，微波网络可分为模拟微波网络和数字微波网络。微波网络 的主要性能参数包括插入损耗、回波损耗、隔离度等，这些参数对微波网络的性能和稳
太赫兹波技术在通信、雷达、安全检测 等领域有广泛的应用前景，例如高速无 线通信、高精度雷达测距、生物医学成
像等。
目前，太赫兹波技术的研究重点包括提 高信号传输质量、减小传输损耗、开发
小型化太赫兹源等方面。
微波量子电子学
微波量子电子学是量子电子学和微波工程相结 合的交叉学科，主要研究利用微波频段的电磁 波对量子态进行控制和操作。
定性有着重要的影响。微波网络在通信、雷达、导航等领域有着广泛的应用。
Байду номын сангаас
03
微波器件与系统
微波振荡器
微波振荡器是产生微波信号的电 子器件，其工作原理基于电磁振 荡，通过在电路上形成正反馈以
维持振荡。
常见的微波振荡器有晶体振荡器 和陶瓷振荡器，它们分别基于晶 体和陶瓷的压电效应产生振荡。
微波振荡器的性能指标包括频率 稳定度、相位噪声、调频范围等 ，这些指标直接影响微波系统的
微波频段划分
总结词
详细描述微波频段的划分标准和各频段的应用。
详细描述
微波频段通常是指频率在100MHz至300GHz之间的电磁波。根据不同的应用需求，微波频段被划分 为多个频段，如L波段（1-2GHz）、S波段（2-4GHz）、C波段（4-8GHz）、X波段（8-12GHz）等 。不同频段的微波具有不同的传播特性和应用领域，如通信、雷达、导航、加热等。
电磁场与微波技术3篇
电磁场与微波技术第一篇：电磁场概述电磁场是指由电荷或电流产生的在空间中存在的物理场，也是一种能量形式。
电磁场是三维空间中的矢量场，其中包括电场和磁场两个部分。
电场是指在电荷周围存在的一种力场，具有方向和大小。
电场的强度取决于电荷的大小和距离关系。
在电场中，电荷之间互相作用，这种作用力是通过电场传递的。
磁场是由电流产生的一种力场，也具有方向和大小。
当电流流过导体时，磁场也会随之而产生。
磁场的强度取决于电流的大小和距离关系。
在磁场中，电流上的电子会受到磁场的力的作用，导致其运动路径发生曲线运动。
电磁场广泛应用于电磁波通信、雷达探测、电磁辐射治疗等领域。
电磁场还可以分析复杂的电磁问题和设计电子元器件等。
电磁场的形式化描述是由麦克斯韦方程组组成的。
麦克斯韦方程组由四个方程式组成，涵盖了电场和磁场的所有基本规律和相互关系。
总之，电磁场在现代物理中有着重要的应用和研究价值，对于电子技术和通信技术的发展起到了重要的推动作用。
第二篇：微波技术概述微波是指一种电磁波，波长在1毫米到1米之间，频率在300兆赫到300吉赫之间。
微波技术是指利用微波进行通信、雷达探测、天线设计、微波加热等方面的技术手段。
微波技术的优点包括传输速度快、带宽大、穿透力强、信息保密性和可靠性高等。
常见的微波应用包括移动通信、卫星通信、无线局域网、雷达探测、天线设计和微波加热等领域。
微波技术应用广泛，例如在通信领域，通过无线终端通过微波信号与基站相连完成通信连接，从而实现了无线通信。
在雷达探测领域，利用微波信号进行距离测量，在航空、军事、气象等领域用于观测地球和增强安全。
微波技术的研究不断发展，利用微波进行数据通信和传输的技术变得越来越重要。
下一代移动通信和无线网络也在使用微波技术进行传输，这也将进一步推动微波技术的发展。
总之，微波技术是一种应用广泛的技术手段，对于电子通信、雷达探测、医疗和生产技术等领域有着举足轻重的作用。
未来的研究和发展将在微波技术的应用和底层研究方面继续取得进展。
电磁场与微波技术教学资料微波在冶金中的应用课件
选择性
微波对不同物质的加热效果不同，这使得冶金过程中可以 实现选择性加热和选择性反应，提高了产品的纯度和选择 性。
局限性
尽管微波冶金具有许多优点，但由于其技术复杂性和高成 本，目前仅在特定领域得到广泛应用。此外，关于其作用 机制和原理仍需进一步研究。
对未来研究的建议与展望
深入研究微波与物质的相互作用
微波在钢铁表面处理中的应用
03
利用微波加热实现钢铁表面的快速热处理和涂层制备，提高钢
铁产品的耐腐蚀性和耐磨性。
04
微波冶金的优势与挑战
微波冶金的优势
高效节能
微波加热具有高效性， 能够显著缩短冶金过程 所需时间，降低能源消
耗。
环保
与传统冶金方法相比， 微波冶金产生的废弃物 较少，对环境的影响较
小。
操作难度大
微波加热的特性和参数控制较 为复杂，对操作人员的技能要
求较高。
安全风险
微波加热过程中存在一定的安 全风险，需要采取有效的防护
措施。
未来发展方向与趋势
降低设备成本
未来研究将致力于降低微波冶 金设备的成本，使其更适用于
工业生产。
优化工艺参数
进一步研究微波冶金工艺参数 ，提高产品质量和降低能耗。
为了进一步提高冶金效率和产品质量，可 以尝试将微波冶金与其他技术（如化学冶 金、物理冶金等）进行结合。
THANKS
感谢观看
微波在冶金中的重要性
提高冶金效率
微波加热具有快速、均匀的优点 ，可以提高冶金过程的反应速度 和效率，降低能耗和缩短生产周
期。
改善冶金产品质量
微波加热可以促进冶金过程中的 化学反应和相变过程，从而改善
产品的纯度、组织和性能。
上海市考研电子科学与技术复习攻略电磁场与微波技术重点概念解析
上海市考研电子科学与技术复习攻略电磁场与微波技术重点概念解析上海市考研电子科学与技术复习攻略：电磁场与微波技术重点概念解析一、引言电子科学与技术是当今科技领域的重要学科之一，而在考研中，电磁场与微波技术是电子科学与技术的重点内容。
本文将对上海市考研的电磁场与微波技术的重点概念进行解析，以帮助考生更好地准备该科目。
二、电磁场概念解析1. 电场电场是一种物理现象，描述了带电粒子周围的电力作用力。
它由电场强度表示，单位是N/C。
电场具有矢量属性，沿着正电荷朝外、负电荷朝内。
2. 磁场磁场是由电荷在运动产生的磁力所引起的物理现象。
磁场由磁感应强度表示，单位是T。
磁场具有矢量属性，指向磁南极，离磁北极远离。
3. 电磁场电磁场是电场和磁场相互作用而产生的一种物理现象。
它在空间中传播，并以电磁波形式存在。
电磁场具有电磁波的特性，包括电磁波的频率、波长和功率等。
三、微波技术概念解析1. 微波微波是电磁波的一种，具有较短的波长和高频率。
微波技术是研究和应用微波在通信、雷达、卫星导航等领域的技术。
微波技术的关键在于微波信号的生成、传输和接收等方面。
2. 微波器件微波器件是用于产生、传输和控制微波信号的设备，主要包括发射器、放大器、变频器等。
微波器件具有较高的频率响应和较大的功率输出，用于实现微波通信和微波雷达等应用。
3. 微波传输线微波传输线是用于传输微波信号的电缆或导线，主要包括同轴电缆、微带线等。
微波传输线具有较低的信号损耗和较小的干扰，常用于微波通信和微波测量等应用。
四、复习攻略1. 梳理重点知识根据考研大纲，梳理电磁场与微波技术的重点知识点，包括电场、磁场、电磁场、微波等相关概念，以及微波器件、微波传输线等相关内容。
将这些知识点做好分类整理，形成复习的框架。
2. 理解基本原理通过理解电场、磁场、电磁场的基本原理，以及微波技术的物理原理，可以深入理解相关概念和技术。
要注重掌握电场和磁场的计算方法，以及微波技术的应用场景。
电磁场与微波技术第4章1-2传输线理论
= - (Gl + jwCl )V (z)= - YV (z ) l
dV (z ) = - Z l I (z )
(Rl+jωLl)∆z
即
dz dI (z ) dz
= - YlV (z )
式中
移项
dz d 2 I (z ) dz
2
2
= - Yl
定义电压传播常数： 定义电压传播常数：
γ = Zl Yl =
(Rl + jωLl )(Gl + jωCl )
§1.1 传输线方程
则方程变为： 则方程变为：
d 2V ( z ) − γ 2V ( z ) = 0 dz 2 d 2 I (z ) − γ 2 I (z ) = 0 dz 2
∂v ( z , t ) ∂i( z , t ) = − Rl i( z, t ) − Ll ∂z ∂t ∂i( z , t ) ∂v( z, t ) = −G l v( z, t ) − C l ∂z ∂t
§1.1 传输线方程
2）时谐均匀传输线方程 ）
a）时谐传输线方程 ） 电压和电流随时间作正弦变化或时谐变化， 电压和电流随时间作正弦变化或时谐变化，则 电压电流的瞬时值可用复数来表示： 电压电流的瞬时值可用复数来表示：
1 I ( z) = (A1e- g z - A2 eg z ) Z0
V + = A1 e I
+ gz
1 = A1 e Z0
gz
e
gz
表示向-z方向传播的波，即 表示向 方向传播的波， 方向传播的波 自负载到源方向的反射波， 表示。 用V-或I -表示。 ？
电磁场与微波技术
电磁场与微波技术
Electromagnetic field and Microwave Technology 王玲桃
教五楼-D204, 王玲桃 第三讲 201151971397,15911026303 年9月8日 山西大学工程学院 电子信息工程系
1.3 场论基础
一、散度定理
P2
∫ F • dS = ∫ (∇ • F )dV
dφ ∂B = −∫ • dS dt S ∂t
∫ E • dl = −∫
l
∂B • dS ∂t S
电磁感应定律的积分形式，也是麦克斯韦第二方程(积分形式)。
1.4 电磁场的基本规律-麦克斯韦方程组
应用斯托克斯定理
P11
∫ E • dl = ∫ ( ∇ × E ) • dS
l S
∂B E • dl = − ∫ • dS ∫ ∂t l S
S V
3．媒质的构成方程（本构关系）
D =ε E
H=
B
μ
J =γ E
1.4 电磁场的基本规律-麦克斯韦方程组
以上即为麦克斯韦所总结的微分形式（包括三个 媒质特性方程）与积分形式（包括三个媒质特性方程）的 电磁场方程组，又称为电磁场的完整方程组。其所以称为 “完整”方程组，是因为方程组全面地描述了作为统一的 电磁场的两个方面——电场与磁场的相互关系，以及电场 、磁场本身所具有的规律，和电场、磁场与其所处空间的 媒质的关系。具体地说，第一和第二方程则描述了电场与 磁场相互依存、相互制约并且相互转化；第三方程表明， 磁场为无散度场，即磁场不可能由单极磁荷所激发；第四 方程表明，电场是有散度场，即电场可以由点源电荷所激 发。
P21
1.4 电磁场的基本规律-麦克斯韦方程组
电磁场与微波技术
电磁场与微波技术080904（一级学科：电子科学与技术）本学科是电子科学与技术一级学科下属的二级学科，是1990年由国务院学位办批准的博士学位授予点，同时承担接收博士后研究人员的任务，2003年被批准为国防科工委委级重点学科点。
本学科专业内容涉及电磁场理论、微波毫米波技术及其应用，主要领域包括电磁波的产生、传播、辐射、散射的理论和技术，微波和毫米波电路系统的理论、分析、仿真、设计及应用，以及环境电磁学、光电子学、电磁兼容等交叉学科内容。
多年来在多种军事和国民经济应用的推动下，本学科在天线理论与技术、电磁散射与逆散射、电磁隐身技术、微波毫米波理论与技术、光电子技术、电磁兼容、计算电磁学与电磁仿真技术、微波毫米波系统工程与集成应用等方面的研究形成了鲜明的特色，取得了显著成果。
其主要研究方向有：1.计算电磁学及其应用：设计、研究、开发高精度、高效率电磁计算算法；研究高效精确电磁计算算法在目标特性、微波成像及遥感、电磁环境预测、天线分析和设计等方面的应用。
2.微波/毫米波电路设计理论与技术：研究有源元器件与电路模型、与微电子、微机械工艺相关的材料器件等模型的建立及参数提取；研究低相噪频率源技术，微波/毫米波单片集成电路设计，基于微机械（MEMS）的微波/毫米波开关、移相器和滤波器设计。
3.电磁波与物质的相互作用：研究电磁散射和逆散射算法，军事装备目标特性测试技术，隐身目标测试技术，目标散射中心三维成像技术；研究轻质、宽频、自适应智能隐身材料。
4.微波/毫米波系统理论与集成应用技术：设计、研究、开发特殊环境下的微波/毫米波系统；研究微波/毫米波测试技术；研究天线设计理论与技术。
一、培养目标掌握坚实的电磁场与微波技术以及相应学科的基础理论，具有系统的专门知识，熟练应用计算机，掌握相应的实验技术，掌握一门外国语，学风端正，具备独立从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力，能胜任科研、生产单位和高等院校的研究、开发、教学或管理等工作。
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天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：电磁场与微波技术基础 （2010年1月修订版） 课程代码：0910
第 1 页 共 10 页 天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：电磁场与微波技术基础 课程代码：0910 第一部分 课程性质与目标 一、课程性质与特点 电磁场与微波技术基础是高等教育自学考试通信工程专业的一门专业基础课，是在完成高等数学和高频电子线路课程的学习后开设的必修课程之一，本课程在整个课程体系中是后续众多通信专业课的生长点和发展的基础。 本课程重点论述了工程电磁场的基本理论和技术，内容涵盖了电场、磁场、时变场、电磁波、传输线、波导和天线等。通过学习可以使考生较全面的了解电磁场及微波领域的基本理论和基本内容，为今后学习和工作打下坚实的基础。 二、课程目标与基本要求 本课程的目标是使学生通过本课程的学习和辅导考试，进行有关工程电磁场基础理论和技术方面的培养和训练，使学生对电磁场、微波和天线领域有相当程度的了解，为今后学习和工作创造一个知识面宽广的环境。 课程基本要求如下： 1、 熟悉工程电磁场中数学分析方法。 2、 掌握静电场中电场、电位和电能的计算，了解静电场基本性质。 3、 掌握恒定磁场中磁场和磁能的计算，了解引入矢量磁位的必要性并熟悉恒定磁场的基本性质。 4、 掌握时变场中法拉第电磁感应定律和麦克斯韦关于位移电流的概念。 5、 熟悉麦克斯韦方程组数学表达式及其物理意义。 6、 熟悉电磁场中的边界条件及其应用。 7、 掌握坡印廷矢量概念。 8、 学习电磁波在两种不同介质界面上的垂直入射和斜入射，掌握有关公式。 9、 学习传输线基本理论，掌握分布参数、特性阻抗、输入阻抗、反射系数、电压驻波比基本概念及相关表达式，熟悉传输线阻抗匹配的意义和应用。 10、学习波导中波型（TE模和TM模）的概念，了解矩形波导中模的截止频率和主摸传输的概念。 11、学习天线有关知识，了解天线的基本参数。 三、与本专业其他课程的关系 本课程在通信工程专业的教学计划中被列为专业基础课，安排在学完高频电子线路之后和通信专业课之前时间内开设。本课程的学习是后续通信专业课程（如移动通信、通信技术等）的基础。
第二部分 考核内容与考核目标 第一章 矢量分析 一、学习目的与要求 通过本章学习，熟悉矢量分析中矢量符号表示法，矢量加减运算、两矢量点积和叉积运算规则，三种坐标系（笛卡尔、圆柱和球坐标）表示方法和相互间的转换。 天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：电磁场与微波技术基础 （2010年1月修订版） 课程代码：0910
第 2 页 共 10 页 二、考核知识点与考核目标 （一）矢量表示方法，两矢量点积和叉积运算规则（重点） 识记：矢量是一个有方向和大小的物理量；矢量在正式出版书中和手写时不同表示方法；单位矢量含义；两矢量点积和叉积运算规则 理解：两矢量点积后为一个标量；两矢量叉积后仍为一个矢量 （二）三种坐标系中空间某点的表示方法及其相互转换（次重点） 识记：空间某点在笛卡尔坐标系、圆柱坐标系和球坐标系中的表示法 理解：每种坐标系中三个坐标变量的含义以及三种坐标系中，坐标变量之间的相互转换 应用：三种坐标系中微分线元、微分面元和微分体元的具体表达式；会进行矢量的加减、点积和叉积运算
第二章 库仑力和电场强度 一、学习目的与要求 通过本章的学习，掌握库仑力和电场强度的概念，并会计算电荷离散和连续分布情况下的电场强度。 二、考核知识点与考核目标 （一）库仑定律和电场强度（重点） 识记：库仑定律描写的是真空中两点电荷之间的相互作用力，式中各物理量的单位，电场强度基本概念 理解：库仑力和电场强度都是矢量，计算时，应用矢量合成法则 应用：计算多个点电荷在某处产生的电场强度 （二）电荷分布（次重点） 识记：体电荷、线电荷、面电荷的概念 理解：上述三种电荷分布情况下，求解电场的积分表达式，注意是矢量积分形式 应用：计算电荷在无限长直线上线分布和无限大平面上面分布情况下，利用电场积分表达式求得电场强度的大小和方向（有时可结合线性叠加原理解题）
第三章 电通量和高斯定理 一、学习目的与要求 通过本章的学习，掌握电通量和电通量密度的概念，熟悉高斯定理的数学表达式和含义，并在电荷分布对称性情况下，会运用高斯定理求得电场强度。 二、考核知识点与考核目标 （一）电通量和电通量密度（重点） 识记：电通量和电通量密度的定义 理解：电通量是标量，电通量密度是矢量 应用：电通量计算 （二）高斯定理（重点） 识记：高斯定理的数学表达式和含义 理解：高斯定理反映静电场是有源场，即电荷是产生电通量的源 应用：在电荷具有对称分布（轴对称或球对称）情况下，通过选取特殊高斯面，应用
高斯定理直接求得电通量密度D和电场强度E （三）电通量密度和电场强度之间的关系（次重点） 天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：电磁场与微波技术基础 （2010年1月修订版） 课程代码：0910
第 3 页 共 10 页 识记：在各向同性介质中，ED
理解：由电荷形态产生的电通量密度D不是介电常数ε的函数，而电场E是ε的函数
应用：在涉及多种电介质的问题中，根据ED，可由D方便的求得E
第四章 散度和散度定理 一、学习目的与要求
通过本章的学习，掌握散度的概念，并运用散度定理求得D的散度。 二、考核知识点与考核目标 （一）散度（重点） 识记：散度的定义 理解：散度是描述矢量场性质的一个重要側面，一个矢量的散度，其结果是一个标量，只有矢量才有散度可言
（二）D的散度（重点） 识记：DdivD 理解：D的散度描述的是空间某处单位体积中的电通量与该处电荷密度之间的关系，若该处0，则0D；若该处0，则0D 应用：已知D的分布，运用上面公式，可求得的分布 （三）三种坐标系下，某一矢量散度的表达式（次重点）
识记：笛卡尔坐标系中散度表达式：zAyAxAAdivAzyx
理解：矢量A的散度表达式中，xA、yA、zA分别为矢量A在笛卡尔坐标系中在三个直角坐标轴上投影的分量，即zzyyxxaAaAaAA 矢量的散度在另两种坐标系（圆柱和球坐标）下的表达式不用记，若用到，可查书；考试时用到，直接给出公式 （四）散度定理（重点） 识记：散度定理的数学表达式 理解：将某一矢量对闭合曲面的面积分转化为对该闭合曲面所包围体积的体积分形式，在本课程中经常用到散度定理
应用：运用散度定理，可通过高斯定理直接推得D的散度，另外在已知的情况下，
通过散度定理可直接求得D的通量 天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：电磁场与微波技术基础 （2010年1月修订版） 课程代码：0910
第 4 页 共 10 页 第五章 静电场中的功、能和位 一、学习目的与要求 通过本章的学习，掌握静电场的保守性，电位和梯度的概念，电场强度与电位之间的关系，并会计算电位、电位差、电场和电场能量。 二、考核知识点与考核目标 （一）静电场的保守性（重点） 识记：静电场保守性含义 理解：静电场与力学中的重力场相似，均为保守场，这是静电场的又一重要性质 （二）电位（重点） 识记：两点间的电位、点电荷的电位及分布电荷的电位计算公式
理解：由于电场E是保守场，所以能在静电场中引入电位概念；取不同的电位参考点，电位值可相差一个常数；当电荷分布在有限区域内时，一般参考电位可选取无穷远处作为零电位；但当电荷分布在无限长直线上或无限大平面上时，一般参考电位只能选有限处某点为零电位 应用：当电荷分布已知时，结合求电位公式，可得到电位函数 （三）梯度（重点） 识记：梯度的概念，在笛卡尔坐标下某一标量函数梯度的表达式 理解：标量函数才有梯度运算，梯度的结果为一个矢量
应用：电场强度与电位之间的关系：VE
当已知电荷分布时，先求电位，再应用VE得到电场 （四）静电场能量（次重点） 识记：静电场能量两种计算公式（静电场能量看成储存在带电体上或储存于整个电场空间） 理解：静电场能量是由于外界电源对带电体充电荷时做的功转化而来的 应用：利用计算电场能量公式，求出较简单带电体产生的电能
第六章 安培定律与磁场 一、学习目的与要求 通过本章的学习，掌握稳恒电流产生磁场的性质，熟悉安培定律的内容，旋度的基本概念，磁场强度和电流密度的关系、引入矢量磁位的必要性，以及磁通密度与矢量磁位的关系，了解斯托克斯定理。 二、考核知识点与考核目标 （一）安培定律（重点） 识记：安培定律数学表达式和含义 理解：当电流分布具有一定对称性时，可利用安培定律直接求得磁场强度 应用：利用安培定律，求出轴对称载流导体周围的磁场强度 （二）旋度（次重点） 识记：旋度定义，某一矢量的旋度在笛卡尔坐标下表达式 理解：散度和旋度是研究某一矢量场的两个方面，若某一矢量场的旋度处处为零，则说明该矢量场为无旋场；若一矢量场的旋度不为零，则说明该矢量场为有旋场