电磁场微波技术

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1、通信类一一电磁场与微波技术一、电场基本理论1.电荷守恒定律：在任何物理过程中，各个物体的电荷可以改变，但参于这一物理过程的所有物体电荷的代数总和是守恒的，也就是说：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。2.库仑定律：库伦经过实验发现，真空屮两个静止点电荷（ql，q2）之间的作用力与他们所带电荷的电量成正比，与他们之间的距离r平方成反比，作川的方向沿他们之间的连线，同性电荷为斥力，异性电荷为引力。eO为真空介电常数，一般取其近似值e0=8.85X10-12ON-l*m-2。e0的值随试验检测手段的进步不断精确，目前精确到小数点后9位（

2、佔计值为11位）。库仑反比定律也由越來越精确的实验得到验证。目前S<10-16。库仑反比定律的适用范围（10-15m（原子核大小的数量级广103m）。3.电场强度：真空中电荷与电荷之间相互以电场相互发生作用。若试探电荷q0在电场r•处受电场力为F0（r）,则电场强度为E（r）。4.静电场的高斯定理：巾于静电场的电力线起始于正电荷，终止于负电荷，不会相交也不会形成封闭曲线，这就决定通过静电场闪某一封闭曲而S的电通:W:为此封闭曲而所包闱的电荷的1/eOo表明电场是个有源场。5.静电场的环路定理：由于电荷的电力线或呈辐射状，或呈会聚状，不会岀现具有涡旋形状的闭合曲线，表明静电场是个无旋场，既J。此

3、处L为静电场内任一闭合曲线。静电场的环路定理又可以写成微分形式：▽*FX）。表面电场是个无旋场。6.静电场与物质的相互作用：由于各种物质闪原子对电子的朿缚各不相同，根据朿缚强弱的不同可分为导体，绝缘体和半导体。在静电场屮的导体在达到静电平衡时內部电场强度处处力零（应用于电屏蔽），而绝缘体（既所谓电介质）内部的电场强度为外加的1/e倍。此处£为电介质的相对介电常数。电位移矢量D=eE,起始于正电荷，终止于负电荷，不受极通信类一一电磁场与微波技术一、电场基本理论1.电荷守恒定律：在任何物理过程中，各个物体的电荷可以改变，但参于这一物理过程的所有物体电荷的代数总和是守恒的，也就是说：电荷既不能创造，

4、也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。2.库仑定律：库伦经过实验发现，真空屮两个静止点电荷（ql，q2）之间的作用力与他们所带电荷的电量成正比，与他们之间的距离r平方成反比，作川的方向沿他们之间的连线，同性电荷为斥力，异性电荷为引力。eO为真空介电常数，一般取其近似值e0=8.85X10-12ON-l*m-2。e0的值随试验检测手段的进步不断精确，目前精确到小数点后9位（佔计值为11位）。库仑反比定律也由越來越精确的实验得到验证。目前S<10-16。库仑反比定律的适用范围（10-15m（原子核大小的数量级广103m）。3.电场强度：真空中电荷与电荷

5、之间相互以电场相互发生作用。若试探电荷q0在电场r•处受电场力为F0（r）,则电场强度为E（r）。4.静电场的高斯定理：巾于静电场的电力线起始于正电荷，终止于负电荷，不会相交也不会形成封闭曲线，这就决定通过静电场闪某一封闭曲而S的电通:W:为此封闭曲而所包闱的电荷的1/eOo表明电场是个有源场。5.静电场的环路定理：由于电荷的电力线或呈辐射状，或呈会聚状，不会岀现具有涡旋形状的闭合曲线，表明静电场是个无旋场，既J。此处L为静电场内任一闭合曲线。静电场的环路定理又可以写成微分形式：▽*FX）。表面电场是个无旋场。6.静电场与物质的相互作用：由于各种物质闪原子对电子的朿缚各不相同，根据朿缚强弱的不

6、同可分为导体，绝缘体和半导体。在静电场屮的导体在达到静电平衡时內部电场强度处处力零（应用于电屏蔽），而绝缘体（既所谓电介质）内部的电场强度为外加的1/e倍。此处£为电介质的相对介电常数。电位移矢量D=eE,起始于正电荷，终止于负电荷，不受极化电荷影响。1.边界条件：在介电常数为el和的分界而上，由于极化电荷的fli现，电场会发生突变。a.介质分界而两侧的电场强度的切向分量连续。b.当介质分界而上有而密度为60A巾电荷时，介质分界而两侧的电位移矢量的法叫分量发生o0的突变；当介质分界而上无巾电荷时，介质分界而两侧的电位移矢:W:的法句分量连续，且此处，e1和e2分别为介质分界面两侧的电场强度与法

7、线的夹角。二、磁场基本理论1.稳恒磁场与安培定律：安培认为组成磁铁的每个分子都具有一个小的环形分子电流，且都定向规则排列，从而在磁铁表面形成类似螺线管电流的一圈一圈的环形电流，从而磁铁对外显示出与螺线管一样的磁性。这表明一切磁现象和磁相互作用，实际上是电流显示出的磁效应和电流之间的相互作用，磁是运动电荷的一种属性。电流之间的相互作用力其实就是磁力。安培对电流的磁效应进行了大量实验研宄，在1821〜