第2讲 电磁理论的研究内容.ppt

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1、静止恒定基本电磁现象时变↓电荷电场静电场电流运动↓恒定磁场恒定恒定电场磁场↑时变电场和磁场运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种场称为磁场。不随时间变化的磁场称为恒定磁场。电荷产生的场表现为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。不随时间变化的电场称为静电场。如果电荷及电流均随时间改变，它们产生的电场及磁场也是随时变化的，时变的电场与时变的磁场可以相互转化，两者不可分割，它们构成统一的时变电磁场。时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。电磁波静电场与恒定磁场相互无关、彼此独立。电磁场的物质属性电磁场与电磁波既然是一种物质，它的存在和传播无需依

2、赖于任何媒质。在没有物质存在的真空环境中，电磁场与电磁波的存在和传播会感到更加“自由”。因此对于电磁场与电磁波来说，真空环境通常被称为“自由空间”。电磁场与电磁波虽然不能亲眼所见，但是客观存在的一种物质，因为它具有物质的两种重要属性：能量和质量。但是，电磁场与电磁波的质量极其微小，因此，通常仅研究电磁场与电磁波的能量特性。电荷及电流是产生电磁场惟一的源。至今，人们尚未发现自然界中存在磁荷及磁流。研究场与源的关系是电磁理论的基本问题之一。场与源当空间存在媒质时，在电磁场的作用下媒质中会发生极化与磁化现象，结果在媒质中又产生二次电场及磁场，从而改变了媒质中原先的场分布，这就是场与媒质的

3、相互作用现象。场与媒质的相互作用静态电磁场恒定电场静电场恒定磁场麦克斯韦方程组场与物质的相互作用——本构关系边界条件电磁位函数电磁能量与动量电磁场的基础理论电磁理论的研究内容时变电磁场边值问题的求解天线工程与技术传播、反射与折射、散射、绕射微波工程与技术差分法、有限元法、矩量法变分法、微扰法、高频近似法分离变量法、保角变换法格林函数法、积分变换法电波传播电磁辐射导行电磁波电磁振荡严格解析法近似解析法数值方法课程内容重点4.静态场边值问题：惟一性定理，镜像法，分离变量法1.麦克斯韦方程组：电荷与电流分布，电场强度，磁感应强度，电磁感应，位移电流，场方程，边界条件。2.静态场分析：静电

4、位，矢量磁位与标量磁位，恒定电场，电容，电感，静电能量与静电力，磁场能量与磁场力。3.时变电磁场：电磁波动性，电磁位，电磁能量与能流，正弦电磁场。5.平面电磁波：理想介质中的平面波，极化特性，任意方向传播的平面波，导电媒质中的平面波。8.电磁辐射：推迟位，电流元辐射6.平面电磁波的反射与折射：平面边界上的正投射，平面边界上的斜投射。7.导行电磁波：导行电磁波的一般特性，矩形波导中的电磁波，矩形波导中的TE10波，矩形谐振腔。