电磁场与微波技术-ch1new

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1、研究生课程电磁场与微波技术ElectromagneticFieldsandMicrowaveTechnology教师：孙保华学时：46学时学分：3.0学分西安电子科技大学·电子工程学院2前言课程介绍课程的内涵《电磁场》（58+12学时）《电磁场与微波技术》《微波技术》（58+12学时）46学时！西安电子科技大学·电子工程学院3前言课程介绍课程的外延与《高等电磁场》、《计算电磁学》等课程的关系…与《高等微波网络》、《高等天线》等课程的关系…为同学们建立/夯实电磁场与微波技术的理论基础西安电子科技大学·电子工程学院4前言课程介绍参考书：毕德显，《电磁场

2、理论》…廖承恩，《微波技术基础》、D.M.Pozar，《MicrowaveEngineering》等…西安电子科技大学·电子工程学院5前言课程介绍电磁场“看不见、摸不着”深奥/玄虚？学习电磁场用到很多数学知识电磁学=数学？学习必要的数学知识，必要的数学知识有哪些？西安电子科技大学·电子工程学院6前言标量（scalar）与矢量（vector）电磁学中涉及物理量电流是标量吗?电荷（Q，库仑）电流（I，安培）电压（U，伏特）——标量时间（T，秒）体积（V，立方米）……西安电子科技大学·电子工程学院7前言标量（scalar）与矢量（vector）

3、电磁学中涉及物理量方向、大小和运电流密度（J，安培/平方米）算法则电场强度（E，伏特/米）磁场强度（H，安培/米）——矢量电位移矢量（D，库仑/平方米）磁感应强度（B，韦伯/平方米）……西安电子科技大学·电子工程学院8前言描述标量与矢量的关系——梯度Mxyz(,,)ˆ000lM西安电子科技大学·电子工程学院9前言描述电磁场变化——散度、旋度流入流出散度旋转涡流旋度西安电子科技大学·电子工程学院10第一章静电场z矢量表示及其运算法则Rxxˆyyˆzzˆ(,,)xyzAxAˆyAˆzAˆxyzBxBˆyBˆzBˆxyzy

4、ABxAˆxxBxyAˆxyBzAˆxzB西安电子科技大学·电子工程学院11第一章静电场矢量表示及其运算法则乘法：cAxcAˆycAyˆzcAzˆxABABcosABABABxxyyzzABnABˆsin0xˆyˆzˆAAAxyzBBBxyz西安电子科技大学·电子工程学院12第一章静电场矢量表示及其运算法则运算法则：ABBAkABkABABBAABCABACkABkAB西安电子科技大学·电子工程学院13第一章静电场矢量表示及其运算法则[例]:ABC

5、CABBCAACB西安电子科技大学·电子工程学院14第一章静电场坐标系直角坐标系zdy单位矢量：xyzˆ,,ˆˆ或,,eeeˆˆˆxyz面积元：dsdydzds,,dxdzdsdxdyxyzdzdx体积元：dvdxdydzy右手坐标系：xyˆˆzˆx西安电子科技大学·电子工程学院15第一章静电场坐标系柱坐标系Mz(,,)z单位矢量：ˆ,,ˆzˆzdd面积元：dsddzdzdsddzdsddzy体积元：dvdddz右手坐标系：ˆˆzˆx西安电子科技大学·电子工程学院

6、16第一章静电场Mr(,,)坐标系球坐标系r单位矢量：rˆ,,ˆˆzrdsin2面积元：dsrsinddrdrdsrsindrdrddsrdrd2y体积元：dvrsindrdd右手坐标系：rˆˆˆx西安电子科技大学·电子工程学院17第一章静电场坐标系转换[例]：直角坐标与柱坐标系yˆxyˆcosˆsinˆxyˆsinˆcoszzˆˆxˆcossin0xˆˆsincos0yˆzzˆ001ˆ西

7、安电子科技大学·电子工程学院18第一章静电场坐标系转换对于任意矢量A，有AAcossin0xAAsincos0yAA001zz西安电子科技大学·电子工程学院19第一章静电场常矢量与变矢量模值和方向保持不变的矢量称作常矢量；模值或者方向（其中至少一项）变化的矢量称作变矢量。[例]：在直角坐标系中坐标单位矢量xyzˆ，ˆ，ˆ——都是常矢量在柱坐标系中ˆ，ˆ——都是变矢量西安电子科技大学·电子工程学院20第一章静电场矢量函数一个矢量如果是一个或几个变量（标量）的函数则称之为变矢量函数

8、。[例]：在麦克斯韦方程