電磁場與電磁波課程總復(fù)習(xí)

電磁場與電磁波總復(fù)習(xí)

樊振宏南京理工大學(xué)第1章矢量分析三種常用坐標(biāo)系的基本概念直角坐標(biāo)系圓柱坐標(biāo)系球坐標(biāo)系主要掌握以下幾個(gè)方面：1.掌握等值面和等值線的概念,標(biāo)量場的方向?qū)?shù)和梯度的數(shù)學(xué)表述和意義,并進(jìn)行直角坐標(biāo)系下的計(jì)算。公式如下：2.矢量場的矢量線、常矢量、通量、散度和環(huán)量、旋度的概念、數(shù)學(xué)表述和意義并進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：高斯定理和斯托克斯(Stokes)定理無散場與無旋場，Helmholtz定理數(shù)學(xué)恒等式：，若矢量場A在無限空間中處處單值，且其導(dǎo)數(shù)連續(xù)有界，源分布在有限區(qū)域中，則矢量場由其散度和旋度唯一地確定，并且矢量場可表示為一個(gè)標(biāo)量函數(shù)的梯度和一個(gè)矢量函數(shù)的旋度之和。直角坐標(biāo)系中Laplace算子習(xí)題1.16、1.18、1.21、1.31例題：1.3.1，1.4.2，1.5.1思考題1.4-1.142電磁場的基本規(guī)律一、掌握電流、電荷的模型，電流守恒定律；二、靜電場的概念；庫侖定律、靜電場的散度與旋度三、線性疊加原理電場與電位的關(guān)系：1.簡單電荷分布電場和電位的計(jì)算4.高斯定理：3.靜電場的邊界條件：2.描述靜電場的基本方程：

在電場分布具有一定對(duì)稱性的情況下，可以利用高斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度。5利用高斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度具有以下幾種對(duì)稱性的場可用高斯定理求解：球?qū)ΨQ分布：包括均勻帶電的球面，球體和多層同心球殼等。帶電球殼多層同心球殼均勻帶電球體aOρ0無限大平面電荷：如無限大的均勻帶電平面、平板等。軸對(duì)稱分布：如無限長均勻帶電的直線，圓柱面，圓柱殼等。恒定電流的磁場2.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律1.安培定律和畢奧-薩伐爾定律3.恒定磁場的基本方程4.恒定磁場的邊界條件5.自感與互感的概念及磁場能量

在磁場分布具有一定對(duì)稱性的情況下，可以利用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度。6.利用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度oIIdabJOO

JMB1B2adcbiBB拉普拉斯和泊松方程、標(biāo)量波動(dòng)方程的邊值問題類型及惟一性定理鏡像法的概念與平面鏡像法的操作電容與電感能量位移電流密度時(shí)變電磁場1.時(shí)變電磁場的基本方程—麥克斯韋方程積分形式微分形式媒質(zhì)1媒質(zhì)24.邊界條件5.本構(gòu)關(guān)系6.坡印廷矢量和坡印廷定理（物理意義）7.波動(dòng)方程（有耗與無耗的區(qū)別）8.復(fù)數(shù)形式的麥克斯韋方程9.本構(gòu)關(guān)系和邊界條件10.復(fù)坡印廷矢量和平均坡印廷矢量11.矢量亥姆霍茲方程位函數(shù)矢量位函數(shù)及標(biāo)量位函數(shù)洛倫茲規(guī)范及庫侖規(guī)范能量、功率與能量密度、能流密度矢量S：表示單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于能量流動(dòng)方向單位面積上的的能量。

惟一性定理在以閉曲面S為邊界的有界區(qū)域V內(nèi)，如果給定t＝0時(shí)刻的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的初始值，并且在t

0時(shí)，給定邊界面S上的電場強(qiáng)度的切向分量或磁場強(qiáng)度的切向分量，那么，在t>0時(shí)，區(qū)域V內(nèi)的電磁場由麥克斯韋方程惟一地確定。（體內(nèi)有源時(shí)，源要保持不變）時(shí)諧表示、瞬時(shí)表示例題2.6.1,2.6.2,2.7.1-3思考題2.1-2.7，2.14-2.20習(xí)題2.8、2.9、2.13,2.14的(1),2.20,2.21的(2)(3),2.22，2.23，2.26，2.28（1）、2.30、2.31例題3.1.2，3.1.4-6，3.3.3，3.3.4,3.3.73.5.1,3.5.2思考題3.1-3.5，3.11-3.13，3.15-3.18習(xí)題3.2、3.4、3.5、3.8、3.9、3.15、3.17、3.19例題4.5.1-4思考題4.1-4.13習(xí)題4.1-4.11,4.13,4.17,4.18第5章無界空間平面電磁波的傳播1.理想介質(zhì)中的平面波及基本特性

瞬時(shí)表達(dá)式？等相位面和相速度、橫波特性和波阻抗平面電磁波是橫電磁波，簡稱TEM波2.有耗與無耗介質(zhì)中平面波有什么不同？趨膚深度的概念。3.波的極化線極化波、圓極化波和橢圓極化波的判斷，左旋和右旋的判斷等。例題5.1.1-4,5.2.1-2,5.3.1-2,思考題5.1-5.16習(xí)題5.1-5.21,5.24,5.26,5.27第6章平面電磁波的

反射和透射1.平面電磁波對(duì)分界面的垂直入射

理想介質(zhì)與理想導(dǎo)體分界面

理想介質(zhì)與理想介質(zhì)分界面

波傳播的特點(diǎn)2.反射系數(shù)和透射系數(shù)3、行駐波的概念；駐波特性;

駐波比的定義與計(jì)算例題6.1.1,6.1.2思考題6.1-6.8習(xí)題6.1-6.14,6.19(6.15-6.22感興趣同學(xué)可了解）縱向場法的思想：沿+z方向傳播的電磁波，橫向場分量Ex,Ey,Hx,Hy僅與Ez，Hz有關(guān)。所以可以用電磁場的縱向場來表示其橫向場量的分析方法。第7章電磁波在波導(dǎo)中的傳播1.矩形波導(dǎo)中電磁波傳播的模式TE波TM波2.矩形波導(dǎo)的傳輸條件

截止波數(shù)截止波長截止頻率傳輸條件3.矩形波導(dǎo)中存在的傳播模式矩形波導(dǎo)內(nèi)能夠存在的模式為TE0n、TEm0和TMmn（m≠0，n≠0）。4.相速度、波導(dǎo)波長、群速度和波阻抗了解波導(dǎo)尺寸的設(shè)計(jì)原理同軸線主模TEM波TEM波特性諧振腔諧振頻率根據(jù)邊界條件，判斷諧振模式的中E,H某個(gè)分量為sin還是cos函數(shù)傳輸線1.傳輸線方程、波動(dòng)方程及其解2.幾個(gè)重要概念單位長串聯(lián)阻抗單位長串聯(lián)導(dǎo)納復(fù)傳播常數(shù)衰減常數(shù)和相位常數(shù)傳輸線的特征阻抗3.無耗傳輸線4.無耗傳輸線上的行駐波5.相速度、