电磁场与电磁波总复习课件PPT.ppt

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1、考试时间地点：12月20日16周星期五上午10：00-11：40攀登楼101（1-52），102（53-102）攀登楼201（1-58），202（59-114）7/22/20211中南大学信息科学与工程学院第一章   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，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。7/22/20212中南大学信息科学与工程学院3.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

2、为，它是一个标量；矢量场的旋度是一个矢量，它定义为7/22/20213中南大学信息科学与工程学院5.矢量分析中重要的恒等式有高斯定理斯托克斯定理7/22/20214中南大学信息科学与工程学院6.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，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。7/22/20215中南大学信息科学与工程学院直角坐标系单位方向矢量：矢量函数：其位置矢量：

3、空间任一点P（x0,y0,z0):坐标变量:变量取值范围：微分元：7/22/20216中南大学信息科学与工程学院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7/22/20217中南大学信息科学与工程学院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．7/22/20218中南大学信息科学与工程学院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：7/22/20219中南大学信息科学与工程学院如图，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7/22/2021

4、10中南大学信息科学与工程学院柱坐标7/22/202111中南大学信息科学与工程学院球坐标7/22/202112中南大学信息科学与工程学院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7/22/202113中南大学信息科学与工程学院2.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7/22/202114中南大学信息科学与工程学院积分形式微分形式恒定电流的连续性方程3.电流连续性方程7/22/202115中南大学信息科学与工程学院面密度

5、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7/22/202116中南大学信息科学与工程学院5.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）7/22/202117中南大学信息科学与工程学院6.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7/22/202118中南大学信息科学与工程学院7.恒定磁场的散度与旋度恒定场的散度（微分

6、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）7/22/202119中南大学信息科学与工程学院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7/22/202120中南大学信息科学与工程学院9.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）7/22/202121中南大学信息科学与工程学院10.介质的磁化及磁化电流（1）磁化

7、电流体密度（2）磁化电流面密度恒定磁场是有旋无散场，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：7/22/202122中南大学信息科学与工程学院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7/22/202123中南大学信息科学与工程学院12.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形式为相应的微分形式为(1)回路不变，磁场随时间变化引起回路中磁通变化

8、的几种情况7/22/202124中南大