电磁场与电磁波 总结.pdf

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1、课程总结电磁场与电磁波-Electromagnetics主要内容o第一章矢量分析o第二章电磁场的基本规律o第三章静态电磁场o第四章静态场的边值问题o第五章平面电磁波o第六章平面电磁波的反射与折射o第七章导行电磁波o第八章电磁波的辐射第一章矢量分析1．梯度、散度、旋度的定义2．梯度、散度、旋度的计算。记住直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的拉米系数。（广义坐标系中的梯度、散度、旋度公式不必记）3．散度定理、斯托克斯定理第一章矢量分析1．梯度、散度、旋度的定义P1P2dndlPd00标量场的最大增加率单位体积内发出的通量环量最大面密度梯度（Gradient）o标量场的梯度为空间点的矢

2、量函数，其方向是标量场在该点有最大增加率的方向，其值则为沿该方向的方向导数值。P1设射线l的单位矢为P2dndleecosecosecos引入矢量lxyzPd00则有GeeexyzxyzeG

3、G

4、cos(,)Gellcoscoscosxyzl散度为了解矢量场A中某空间点a处通量源的强弱，可以包围a点取一小的闭曲面，然后令其向a点无限收缩。极限情况下，单位体积内发出的通量就反映了a点处通量源的强弱，这就是散度，记为divA，即1divAlim[AdS]ΔV0VS式中V是闭面S包围的体积，点a

5、始终在S内。散度是标量。矢量场的散度构成标量场。由散度的定义可知，矢量线发自divA>0处的“源”，止于divA<0处的“洞”。旋度环量强度定义为1lim[Adl]ΔS0SC对于矢量场中的给定点，环量强度将随面元的取向而改变，如图。定义矢量场的旋度为一矢量，其方向是使环量面密度取最大值时面元的法线方向，其大小即最大环量面密度：1rotAelim[Ad]lnmaxΔS0SC第一章矢量分析2．梯度、散度、旋度的计算。记住直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的拉米系数。（广义坐标系中的梯度、散度、旋度公式不必记）直角坐标系中：哈米顿算符gradGeeex

6、yzxyzeeexyzxyzAAAxyzAxyz拉普拉斯算符222exeyez2222xyzrotAAxyzAAAxyz第一章矢量分析2．梯度、散度、旋度的计算。记住直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的拉米系数。（广义坐标系中的梯度、散度、旋度公式不必记）eee123huhuhu1122331A[(Ahh)(Ahh)(Ahh)]123231312hhhuuu123123hehehe1122331Ahhhuuu123123hAhAhA1122

7、33第一章矢量分析2．梯度、散度、旋度的计算。记住直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的拉米系数。（广义坐标系中的梯度、散度、旋度公式不必记）直角坐标系xyz,,h1,h1,h1123圆柱坐标系,,zh1,h,h1123球坐标系r,,h1,hr,hrsin123第一章矢量分析3．散度定理、斯托克斯定理AdS(A)dVSVAdlAdSCS第二章电磁场的基本规律1．麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式。记住并理解每一方程的物理意义。2．电磁场的边界条件3．本构方程4．极化电荷和磁化电流分布的计算5．电磁能量和电磁传输功率的计算第二章电磁场的基本规

8、律1．麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式。记住并理解每一方程的物理意义。DDHJHdl(J)dStCStBBEr,t:volts/mEEdldS2ttBr,t:webers/mCS2DDdSdVDr,t:coulombs/mSVHr,t:amperes/m2B0BdS0Jr,t:amperes/mS3ρr,t:coulombs/m微分形式积分形式JJdSdVttSV2．电磁场的边界条件o电场，磁场的法向分量D2nD1nS或en(D2D1)

9、SBB0或en(B2B1)02n1no电场，磁场的切向分量EE0或en(Ε2E1)01t2te(HH)Jo界面电流密度n21SSJ2nJ1ntJSen(J2J1)0JS0,s0时to界面上的极化电荷和磁化电流PP或e(PP)2n1nPSn21PSen(M2M1)JmS第二章电磁场的基本规律3．本构方程各向同性线性介质PE