工程电磁场导论复习.ppt

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1、电磁场复习第一章静电场基本概念和基本理论①静电场的概念基本场量：依据赫姆霍兹定理，从和去研究电场。②静电场的基本方程积分形式微分形式环路定律高斯定律无旋场有散场基本概念和基本理论③介质的构成方程介质的极化④静电能量静电能量静电能量密度第一章静电场2.基本计算方法（1）计算条件介质分界面衔接条件：介质和导体分界面边界条件：①场量表示②电位表示①场量表示②电位表示第一章静电场2.基本计算方法（2）计算方法a)四种计算静电场分布的方法①在无限大各向同性线性均匀介质中，由场---源关系式计算；②高斯定理计算：分析电场分布的对称性确定计算范围作计算图建立坐标系选择高斯面计算E

2、、D确定参考点计算电位③解电位微分方程：泊松（拉普拉斯）方程+边界条件解边值问题，计算电位。④间接计算方法：镜像法、电轴法。第一章静电场2.基本计算方法（2）计算方法b)计算电容、静电能量和电场力等①按定义式计算电容②在电场分布计算已完成的基础上，按电能分布式或场源所在区域计算能量③有了静电能量，再按虚位移法计算电场力。或按库仑定律计算电场力。第一章静电场解：r≤R时r>R时r>R时r≤R时解：两种情况下：当r

3、强度为：这里第二章恒定电场一、基本内容和公式1、电流与电流密度2、电源与恒定电场电流密度(或线电流)元电流段电流面密度电流线密度线电流局外力，局外场强，电源电动势3、欧姆定律与焦耳定律的微分形式4、恒定电场的基本方程5、不同导电媒质分界面上的衔接条件一、基本内容和公式折射定律为导电媒质中电流密度与电场强度之间的关系导电媒质中电流流动时功率损耗，其体密度第二章恒定电场一、基本内容和公式6、恒定电场的边值问题在各向同性的线性导电媒质中，电位满足拉普拉斯方程在两种不同导电媒质分界面上，电位函数满足的衔接条件很多恒定电场（电源外）问题的解决，都可以归结为在给定边值条件下，求

4、出拉普拉斯方程的解答（边值问题）。第二章恒定电场7、静电比拟一、基本内容和公式表1两种场所满足的基本方程和重要关系式导电媒质中恒定电场（电源外）静电场表2两种场对应物理量静电场导电媒质中恒定电场（电源外）EEDJIq8、电导和接地电阻第二章恒定电场二、本章重点与难点1、本章重点深刻理解恒定电流和恒定电场的概念掌握微分形式的欧姆定律和焦耳定律掌握恒定电场的基本方程和分界面上的衔接条件能正确分析和求解恒定电场的问题2、本章难点掌握电导和接地电阻的计算方法掌握恒定电场与静电场的静电比拟方法第二章恒定电场三、恒定电场与静电场的异同点1、两者概念静电场是由相对于观察者静止的且

5、电量不随时间变化的电荷所引起的电场2、电场强度与电位分布恒定电场是在恒定电流情况下，由分布不随时间变化但做恒定流动的电荷所引起的电场静电场中，导体内部的电场强度为零，导体是等位体，导体表面为等位面，电场强度垂直于导体表面。恒定电场中，导电媒质内部的电场强度不为零，导电媒质不再是等位体，其表面为不再是等位面，电场强度也不再垂直于导电媒质的表面。第二章恒定电场三、恒定电场与静电场的异同点3、关于基本方程4、从能量的角度看当静电场已经建立起来时，其中各带电量的电量不再随时间变化，也不再需要外界提供能量。恒定电场中，由于导电媒质内部电荷分布一般未知，故不能用来求解导电媒质内

6、部的电场分布。然而在导电媒质内部电流密度J比较容易确定，故将J和E作为导电媒质中恒定电场的基本场量，用、作为它们的基本方程。在恒定电场中，导电媒质内的电荷在电场作用下运动要消耗能量，要保持恒定的电流，就必须给导电媒质接上电源，为电荷的恒定流动提供能量。第二章恒定电场三、恒定电场与静电场的异同点5、某些实际问题的近似第二章恒定电场在某些实际问题中，往往认为良导体表面是等位面。因为良导体的电导率很大，所以良导体内的E很小。在良导体与理想介质分界面上，设良导体为媒质1，理想介质为媒质2，则，理想介质一侧的，可以近似把分界面视为等位面，将理想介质中的恒定电场看作静电场。同样

7、，在良导体与不良导体的分界面上，设，利用恒定电场的折射定律，即，由此可得到，即不良导体一侧的电场E2几乎垂直于分界面，故也可近似把分界面看作等位面，不良导体中的恒定电场也可看作静电场。电流密度电场强度内外导体之间的电压电流密度电场强度漏电流电位参考点设在外导体上，媒质2中的电位（3）介质中的功率损耗或者漏电导解：设两极间流过电流I，则AS第三章恒定磁场1.基本概念与基本理论第三章恒定磁场第三章恒定磁场第三章恒定磁场⑧磁场能量：能量密度第三章恒定磁场⑨磁场力洛伦兹力虚功原理第三章恒定磁场2.基本计算方法(1)无限大各向同性、线性、均匀媒质空间毕奥—沙伐定律磁矢量位