电动力学概念整理

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1、场：描述一定空间中连续分布的物质对象的物理量。梯度：函数在空间某点的方向导数有无穷多个，其中值为最大的那个定义为梯度。唯一性定理：在空间某一区域内给定场的散度和旋度以及矢量场在区域边界上的法线分量，则该矢量场在区域内是唯一确定的。第一章电磁现象的普遍规律静电场：它的方向沿试探电荷受力的方向，大小与试探点电荷无关。给定Q，它仅是空间点函数，静电场是一个矢量场。场的叠加原理：电荷系在空间某点产生的电场强度等于组成该电荷系的各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。电荷守恒定律：封闭系统内的总电荷严格保持不变

2、。对于开放系统，单位时间流出区域V的电荷总量等于V内电量的减少率。电磁感应现象的实质：变化磁场激发电场。有极分子：无外场时，正负电荷中心不重合，有分子电偶极矩。但固有取向无规，不表现宏观电矩。无极分子：无外场时，正负电荷中心重合，无分子电偶极矩，也无宏观电矩。分子电流：介质分子内部电子运动可以认为构成微观电流。无外场时，分子电流取向无规，不出现宏观电流分布。介质的极化：介质中分子和原子的正负电荷在外加电场力的作用下发生小的位移，形成定向排列的电偶极矩。或原子、分子固有电偶极矩不规则的分布，在外场作用下形成

3、规则排列。极化使介质内部或表面上出现的电荷称为束缚电荷。介质的磁化：介质中分子或原子内的电子运动形成分子电流，微观上形成不规则分布的磁偶极矩。在外磁场力作用下，磁偶极矩定向排列，形成宏观上的磁偶极矩。传导电流：介质中可自由移动的带电粒子，在外场力作用下，导致带电粒子的定向运动，形成电流。磁化电流：当介质被磁化后，由于分子电流的不均匀会出现宏观电流，称为磁化电流。能量：物质运动强度的量度，表示物体做功的物理量。主要形式：机械能、热能、化学能、电磁能、原子能。能量守恒与转化：能量在不同形式之间可以相互转化，但

4、总量保持不变。能流密度矢量（玻印亭矢量）：它表示单位时间、垂直通过单位面积的能量，用来描述能量的传播。场的能量密度w：它是场内单位体积的能量，是空间位置x和时间t的函数，w=w(x,t)。场的能流密度S：它描述能量在场内的传播。S在数值上等于单位时间垂直过单位横截面的能量，其方向代表能量传输方向。第二章静电场电势差：为电场力将单位正电荷从P移到Q点所作功负值。电场力作正功，电势下降。两点电势差与作功的路径无关。等势面：电势处处相等的曲面。唯一性定理：设区域V内给定自由电荷分布ρ（x），在V的边界S上给定（

5、1）电势φ或（2）电势的法线偏导数则V内电场唯一地确定。镜像法：用假想点电荷来等效地代替导体边界面上的面电荷分布，然后用空间点电荷和等效点电荷迭加给出空间电势分布。第三章静磁场稳恒电流磁场：传导电流（即运动电荷）产生的不随时间变化的磁场。引入磁标势的条件：引入区域为无自由电流分布的单连通域。静电势与磁标势的差别：（1）静电场可在全空间引入，无限制条件；静磁场要求在无自由电流分布的单连通域中才能引入。（2）静电场中存在自由电荷，而静磁场无自由磁荷。（3）虽然磁场强度与电场强度表面上相对应，但从物理本质上看只

6、有磁感应强度才与电场强度地位相当。描述宏观磁场，磁场强度仅是个辅助量。第四章电磁波的传播色散：即使是同一种介质，它的电容率和磁导率也是不同的。ε和μ随频率而变的现象称为介质的色散。时谐波：是指以单一频率ω做正弦（或余弦）振荡的电磁波（又称为单色波或者定态电磁波）。这种波的空间分布与时间t无关。研究平面波解的意义：①简单、直观、物理意义明显；②一般形式的波都可以视为不同频率平面波的线性叠加。平面波：波前或等相面为平面，且波沿等相面法线方向传播。对于E垂直入射情况：当波从疏介质入射到密介质时，反射波电场与入射

7、波电场反向，即相位差π，这种现象称为半波损失。布鲁斯特定律：在θ+θ=90°的特殊情形下，E平行于入射面的分量没有反射波，因而反射光为垂直于入射面偏振的完全偏振光。全反射：入射到界面上的能量全部被反射。电磁波的波矢量：波矢量κ的实部β描述波的传播的相位关系，虚部α描述波幅的衰减。β称为相位常数，α称为衰减常数。趋肤效应：对于高频电磁波，电磁场及与之相互作用的高频电流集中在导体表面薄层。TEM波：电场和磁场在垂直传播方向上振动的电磁波。平面电磁波在无界空间中传播时就是典型的TEM波。谐振腔：用来产生高频振荡

8、电磁波的一种装置由几个金属板或反射镜（光学）构成，称为谐振腔。第五章电磁波的辐射电磁辐射：变化的电荷、电流激发的电磁场随时间变化。有一部分电磁场以波的形式脱离场源向外运动，这被称为电磁波的辐射。规范变换：不同规范之间满足的变换关系称为规范变换。规范不变性：在规范变换下物理规律满足的动力学方程保持不变的性质。规范场：具有规范不变性的场称为规范场。库仑规范的特点是：标势j描述库仑作用，可直接由电荷分布r求出；矢势A只取横向分量即可