电动力学复习.ppt

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1、电动力学复习山东大学物理学院宗福建1第一章复习山东大学物理学院宗福建2第1章电磁场的普遍规律§1.1电荷和电场1.库仑定律2、定义电场强度E,F=QE3、静电场的散度和旋度山东大学物理学院宗福建3第1章电磁场的普遍规律§1.2电流和磁场毕奥-萨伐尔（Biot-Savart）定律磁场的散度和旋度山东大学物理学院宗福建4第1章电磁场的普遍规律§1.2电流和磁场电荷守恒定律——电流连续性方程微分形式山东大学物理学院宗福建5第1章电磁场的普遍规律真空中的静电、静磁场电磁感应定律山东大学物理学院宗福建6第1章电磁场的普遍规律位移电流假设山东大学

2、物理学院宗福建7第1章电磁场的普遍规律§1.3真空中的Maxwell方程组山东大学物理学院宗福建8山东大学物理学院宗福建9第1章电磁场的普遍规律§1.4介质中的Maxwell方程组1、介质的极化宏观电偶极距分布用电极化强度矢量P描述，它等于物理小体积ΔV内的总电偶极距与ΔV之比，式中pi为第i个分子的电偶极距，求和符号表示对ΔV内所有分子求和。山东大学物理学院宗福建10第1章电磁场的普遍规律1、介质的极化引入电位移矢量D,定义为则，山东大学物理学院宗福建11第1章电磁场的普遍规律1、介质的极化实验指出，各种介质材料有不同的电磁性能，D

3、和E的关系也有多种形式。对于一般各向同性线性介质，极化强度P和E之间有简单的线性关系山东大学物理学院宗福建12第1章电磁场的普遍规律2、介质的磁化介质磁化后，出现宏观磁偶极距分布，用磁化强度M表示，它定义为物理小体积ΔV内的总磁偶极距与ΔV之比，山东大学物理学院宗福建13第1章电磁场的普遍规律2、介质的磁化引入磁场强度H，定义为则，山东大学物理学院宗福建14第1章电磁场的普遍规律2、介质的磁化实验指出，对于各向同性非铁磁物质，磁化强度M和H之间有简单的线性关系山东大学物理学院宗福建15第1章电磁场的普遍规律3、介质中的麦克斯韦方程组为

4、介质方程为：山东大学物理学院宗福建16第1章电磁场的普遍规律积分形式：山东大学物理学院宗福建17第1章电磁场的普遍规律4、法向分量的跃变山东大学物理学院宗福建18第1章电磁场的普遍规律5、切向分量的跃变山东大学物理学院宗福建19第1章电磁场的普遍规律矢量形式第1章电磁场的普遍规律§1.5电磁场的能量和动量能量守恒的积分形式是相应的微分形式为电磁场能量密度和能流密度表示式山东大学物理学院宗福建20第1章电磁场的普遍规律§1.5电磁场的能量和动量动量守恒的积分形式是相应的微分形式为电磁场动量密度和动量流密度表示式山东大学物理学院宗福建21

5、第1章电磁场的普遍规律1、直接给出库仑定律的数学表达式，写明其中各个符号的物理意义。并推导出真空中静电场散度和旋度的公式。2、直接给出毕奥-萨伐尔定律的数学表达式，写明其中各个符号的物理意义，并推导出真空中静磁场散度和旋度的公式。3、直接给出法拉第电磁感应定律的积分形式和微分形式，写明其中各个符号的物理意义。山东大学物理学院宗福建22第1章电磁场的普遍规律4、直接给出真空中麦可斯韦方程组的积分形式和微分形式，写明其中各个符号的物理意义。5、场和电荷系统的能量守恒定律的积分形式和微分形式，电磁场能量密度和能流密度表达式。6、场和电荷系统

6、的动量守恒定律的积分形式和微分形式，动量密度和动量流密度表达式。7、设想存在孤立磁荷(磁单极子)，试改写Maxwell方程组，以包括磁荷密度ρm和磁流密度Jm的贡献。山东大学物理学院宗福建23第1章电磁场的普遍规律山东大学物理学院宗福建248、直接给出介质电极化强度P的定义，并推导公式9、直接给出介质磁化强度M的定义，并推导公式10、直接给出介质中麦可斯韦方程组的积分形式和微分形式，写明其中各个符号的物理意义，并给出反映介质性质的介质方程。11、根据介质中麦可斯韦方程组，推导出介质界面上E、D、B、H的边值关系。第1章电磁场的普遍规律

7、山东大学物理学院宗福建2512、场和电荷系统的能量守恒定律的积分形式和微分形式，电磁场能量密度和能流密度表达式。13、场和电荷系统的动量守恒定律的积分形式和微分形式，动量密度和动量流密度表达式。第2章复习§2.1静电场的标势真空中Maxwell方程组中，静电场的方程为：引入：则有：27山东大学物理学院宗福建§2.1静电场的标势ρ为自由电荷密度。上式是静电势满足的基本微分方程，称为泊松（Poisson）方程。给定边界条件就可以确定电势的解。28山东大学物理学院宗福建§2.1静电场的标势可以验证，电势是泊松（Poisson）方程的一个特解

8、。29山东大学物理学院宗福建山东大学物理学院宗福建30标势的边值关系山东大学物理学院宗福建31标势的边值关系两绝缘介质之间：即，山东大学物理学院宗福建32标势的边值关系两导电介质之间：即，山东大学物理学院宗福建33标势的