电磁场理论总复习课件.ppt

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1、静电场的知识脉络基本实验定律（库仑定律）基本物理量（电场强度）E静电场中导体静电场中的电介质静电场的基本方程介质的极化电容虚位移法求电场力极化强度极化电荷静电场的边界条件电位的微分方程电位差静电位电位边界条件静电的能量7/28/2021恒定电场的知识脉络电荷守恒电场恒定电场电阻欧姆定律恒电电场的基本方程焦耳定理电位的边界条件电位恒定电场的边界条件电位的微分方程7/28/2021恒定磁场的知识脉络磁感应强度（B）（毕奥—沙伐定律）磁矢位的边界条件磁标位的边界条件恒定磁场的基本方程磁标位恒定磁场的边界条件磁矢位磁

2、矢位的微分方程磁标位的微分方程电感的计算磁场能量及力虚位法求磁场力基本实验定律(安培力定律）恒定磁场中的磁介质介质的磁化磁化强度磁化电流7/28/2021平面电磁波知识脉络平行极化波对理想导体垂直极化波平行极化波垂直极化波对介质分界面波的极化研究对多层介质对理想导体对理想介质对有损媒质均匀平面波在理想介质中的传播均匀平面波在有耗损媒质中的传播无反射和全反射无界空间半无界空间波的斜入射波的垂直入射导波系统矩形、圆形、同轴波导7/28/2021第一章   矢量分析小结1.我们讨论的电磁场是具有确定物理意义的矢量场

3、，这些矢量场在一定的区域内具有一定的分布规律，它们都是空间坐标的连续函数。2.标量场中，梯度的定义为其中为变化最快的方向上的单位矢量。7/28/20213.矢量场在闭合面S的通量定义为它是一个标量；矢量场的散度也是一个标量，定义为4.矢量场在闭合路径C的环流定义为，它是一个标量；矢量场的旋度是一个矢量，它定义为7/28/20215.矢量分析中重要的恒等式有高斯定理斯托克斯定理7/28/20216.算符矢量算符在直角坐标内，所以是个矢量，而是个标量，是个矢量。因而矢量算符符合矢量标积、矢积的乘法规则，在计算时，

4、先按矢量乘法规则展开，再作微分运算。7.亥姆霍兹定理总结了矢量场的基本性质，分析矢量场总要从研究它的散度和旋度开始着手，散度方程和旋度方程组成了矢量场的基本微分方程。7/28/2021直角坐标系单位方向矢量：矢量函数：其位置矢量：空间任一点P（x0,y0,z0):坐标变量:变量取值范围：微分元：7/28/2021圆柱坐标系单位方向矢量：矢量函数：其位置矢量：空间任一点P(r0,ψ0,z0)变量取值范围微分元7/28/2021柱面坐标与直角坐标的关系为如图，三坐标面分别为圆柱面；半平面；平面．7/28/2021

5、球面坐标系单位方向矢量：矢量函数：位置矢量：变量取值范围:微分元：7/28/2021如图，三坐标面分别为圆锥面；球面；半平面．球面坐标与直角坐标的关系为7/28/2021柱坐标7/28/2021球坐标7/28/2021第二章电磁场的基本规律小结1.电荷分布形态分为四种形式：点电荷、体分布电荷、面分布电荷、线分布电荷电荷体密度电荷面密度电荷线密度点电荷的电荷密度7/28/20212.电流分布体电流流过任意曲面S的电流为面电流通过薄导体层上任意有向曲线的电流为7/28/2021积分形式微分形式恒定电流的连续性方程

6、3.电流连续性方程7/28/2021面密度为的面分布电荷的电场强度线密度为的线分布电荷的电场强度体密度为的体分布电荷产生的电场强度根据上述定义，真空中静止点电荷q激发的电场为4.电场强度7/28/20215.静电场的散度和旋度静电场的散度（微分形式）静电场的高斯定理（积分形式）静电场的旋度（微分形式）静电场的环路定理（积分形式）7/28/20216.磁感应强度任意电流回路C产生的磁感应强度电流元产生的磁感应强度体电流产生的磁感应强度面电流产生的磁感应强度7/28/20217.恒定磁场的散度与旋度恒定场的散度（

7、微分形式）磁通连续性原理（积分形式）恒定磁场的旋度（微分形式）安培环路定理（积分形式）7/28/2021极化强度与电场强度有关在线性、各向同性的电介质中，与电场强度成正比，即8.电介质的极化——电介质的电极化率(1)极化电荷体密度(2)极化电荷面密度定义：电位移矢量7/28/20219.静电场在电介质中的基本方程,及介质的本构关系对于线性各向同性介质，小结：静电场是有散无旋场，电介质中的基本方程为（微分形式），（积分形式）7/28/202110.介质的磁化及磁化电流（1）磁化电流体密度（2）磁化电流面密度恒定

8、磁场是有旋无散场，磁介质中的基本方程为（积分形式）（微分形式）11.恒定磁场在磁介质中的基本方程,及介质的本构关系定义磁场强度为：7/28/2021磁化强度和磁场强度之间的关系由磁介质的物理性质决定，对于线性各向同性介质，与之间存在简单的线性关系：磁介质中的本构关系式7/28/202112.欧姆定律的微分形式。式中的比例系数称为媒质的电导率，单位是S/m（西/米）。13.法拉第电磁感应定律相应的微分