華工,電磁場與電磁波,復(fù)習(xí)提綱

1、電磁場與電磁波復(fù)習(xí)第一章 矢量場論 梯度、散度、旋度的意義和直角坐標(biāo)系下的計算 xyzuuuuxyz aaayxzAAAxyzAzyxzyxzyxAAAaaaA第二章 靜電場12EnEn0 Ef D)(E)(ED0dllEqdSSD靜電場的基本方程sf)(21DDn邊界條件1212nnsfttDDEEE 電位QPPdlE2202222222zyx電介質(zhì)的極化V0VpPlimEP0ePpnspaP 總電場=原電場+電偶極子的電場 或 總電場=原電場+極化電荷的場唯一性定理)TheoremUniquness(,定理稱之為靜電場的唯一性的解是唯一的拉斯方程泊松方程或拉普位微分方程滿足給定邊界條件的電

2、在靜電場中)(,220第二類邊值：已知場域邊界上電位函數(shù)的法向?qū)?shù)。第三類邊值：已知場域一部分邊界上的電位函數(shù)和其余部分邊界上的電位函數(shù)的法向?qū)?shù)第一類邊值：已知場域邊界上電位函數(shù)鏡像法abqab-qab-qabqr1r2r3r4q q2121q2 q212和2RbdRqqd q qd d1 1p pr r1 1r r2 2r rq q”q qa ao od d2 2122dad qdaq1/qdaqq1/UQC pf,f(F法拉），： 單位：電容的計算abab4UqC0球形電容器的電容ddqqUqCSS平板電容器的電容量為 aC04當(dāng)b時（孤立導(dǎo)體球的電容）2lCblna 圓柱形電容器電場能

3、量12eVWdVD E（焦耳）靜電能量JED21we能量密度3mJ第三章 恒定電場nnJdSdISIS0lim2mAi電流密度SJ dIS求通過某面S的電流I：nnJdldIlISs0lim2mAEJ歐姆定律RUI/焦耳定律EJpRIUIP2基本方程 恒定電場是無源無旋場。0dsSJ0delEEJ0 J0 EE1212ttnnEEJJ邊界條件nn222121恒定電場與靜電場的可比擬性電導(dǎo)和電阻的計算恒定磁場基本方程S0dSBIdllH（磁通連續(xù)原理）（安培環(huán)路定律）0 BJH （無散場）（有旋場）邊界條件s)(Jn2 21 1H HH H0)(21BBnnnBB21sttJHH21矢量磁位AB

4、JA202 AV0R4dVJAHBmH0pmdlH0m2標(biāo)量磁位磁介質(zhì)的磁化A/mVnimiV10limpM體磁化電流MJmnsmaMJ面磁化電流HMmx電感的計算IL2121122114ollddMIR ll磁場能量12mVWdVH B單位：J（焦耳）12mw H B第六章 時變電磁場電磁感應(yīng)定律dtd位移電流密度的位移電流強(qiáng)度穿過S SdtIdSDdtDJSDJlHDJHd)t(dtlsSBlEBEdtdtlk0d0sSBBsqdSDD全電流定律電磁感應(yīng)定律磁通連續(xù)性原理高斯定律麥克斯韋方程組 00)B(Bn)D(DnJ)H(Hn)E(En2121s2121s邊界條件 0011s11BnD

5、nJHnEns導(dǎo)體表面標(biāo)量位和矢量位ABtAE達(dá)朗貝爾方程 (Dalangbaier Eguation)222222ttJAAt A洛侖茲條件Vdr)vrt ,z ,y,x(41) t , z , y, x(VVdr)vrt ,z ,y,x(4) t , z , y, x(VJA坡印亭定理和坡印亭矢量VVSdVdwdVtJESHE)(HESHES第七章 均勻平面波任意時刻，電場能量密度等與磁場能量密度。能量的傳播方向等于波的傳播方向?qū)τ谡也?，可表示為理想介質(zhì)中均勻平面波特性電場與磁場互相垂直，都垂直于波的傳播方向，是TEM波。電場、磁場與波的傳播方向成右手定則。任何時刻，電場與磁場大小值比等

6、于媒質(zhì)的本質(zhì)阻抗。EaHn1naHE為波的傳播方向na為媒質(zhì)的本質(zhì)阻抗 波的速度與頻率無關(guān)，是非色散波1pv) cos(2 0exxztEaEf 22fpvfT11pvfvp2) cos(2 0exxztEaE導(dǎo)電媒質(zhì)中均勻平面波的特性導(dǎo)電媒質(zhì)中均勻平面波的特性 電場與磁場互相垂直，都垂直于波的傳播方向，是TEM波。電場、磁場與波的傳播方向成右手定則。電場與磁場復(fù)振幅的比等于媒質(zhì)的本質(zhì)阻抗。EaHnc1 ncaHE為波的傳播方向na為媒質(zhì)的本質(zhì)阻抗 ccc本質(zhì)阻抗是復(fù)數(shù)，電場與磁場不同相，其瞬時值之比不再恒為波阻抗傳播常數(shù)是復(fù)數(shù)，實部為衰減，虛部為相位常數(shù)，沿波的方向相位滯后，幅度衰減。相速與

7、頻率有關(guān)，是色散波。媒質(zhì)損耗使波長縮短，速度變慢電場能量密度與磁場能量密度不相等，傳播時有能量損耗。-0e()2ecos(-)zxxxz,tEtz Ea波的極化極化是空間任一點的合成電場矢量的末端點隨時間變化的軌跡。當(dāng)兩電場分量的相位或相差180度時，合成電場的極化方式是直線極化。是圓極化波。時，合成波差的振幅相等，但相位相和當(dāng)分量EEEox90),(),(tztzy右旋極化波：在空間某一點上，E的末端點隨時間的增加而旋轉(zhuǎn)的方向與E傳播的方向符合右手定則。左手極化波：在空間某一點上，E的末端點隨時間的增加而旋轉(zhuǎn)的方向與E傳播的方向符合左手定則。是橢圓極化波。合成波時，的振幅和相位都不相等和當(dāng)場分量EEE),(),( xtztzyTR 11212R1222T垂直入射 k k稱為波矢量，其幅度或大小稱為波數(shù),表示傳播方向上2距離中的波長個數(shù)。方向為波的傳播方向。沿任意方向傳播的平面電磁波z-jky-jkx-jkzyxeee0-j0 eEEErk22222zyxkkkx11220zk kk kk k斜入射入射角等于反射角折射角滿足折射定律：反射波矢量、折射波矢量和入射波矢量共面2112 sinsinnnn2222111 121nnn 12v=為媒質(zhì) 相對媒質(zhì)