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电动力学复习很好要打印
预备知识—矢量场论
要求:掌握梯度、散度、旋度三个重要概念,理解在不同坐标系中不同的表达形式,了解他们之间的关系;掌握高斯定理和斯托克斯定理,能够熟练进行二阶微分运算和算符运算。
重点:梯度、散度、旋度三个重要概念;高斯定理和斯托克斯定理。
难点:梯度、散度、旋度在柱坐标和球坐标中的表达式;高斯定理和斯托克斯定理;二阶微分运算和算符运算。
主要内容
方向导数:方向导数是标量函数在一点处沿任意方向对距离的变化率。
(1)
梯度:在某点沿某一确定方向取得在该点的最大方向导数。
(2)
散度:矢量场在中单位体积的平均通量,或者平均发散量的极限。
(3)
旋度:单位面积平均环流的极限。
(4) (5)
柱坐标系
(6)
球坐标系
(7)
散度在不同坐标系中的表达形式:笛卡儿坐标系
(8)
柱坐标系
(9)
球坐标系
(10)
旋度在不同坐标系中的表达形式:笛卡儿坐标系
(11)
柱坐标系
(12)
球坐标系
(13)
高斯定理:
(14)
斯托克斯定理:
(15)
二阶微分运算:笛卡儿坐标系
(16)
柱坐标系
(17)
球坐标系
(18)
格林定理
(19)
(20)
算符的运算
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
这里用到了常矢运算法则
(7)
这里用到了常矢运算法则:
(8)
常用几个公式
设
电磁现象的普遍规律
要求:掌握电荷守恒定律、洛仑兹力公式、麦克斯韦方程组、边值关系;了解麦克斯韦方程组建立的实验定律基础和过程;并理解介质的电磁性质方程和电磁场与带电物质之间能量守恒。
重点:电荷守恒定律、洛仑兹力公式、麦克斯韦方程组、边值关系。
难点:麦克斯韦方程组建立的实验定律基础和过程;电磁场与带电物质之间能量守恒。
主要内容
电荷守恒定律:
(1)
(2)
库仑定律:
(3)
安培定律:
(4)
毕奥——萨伐尔定律:
(5)
法拉第电磁感应定律:
(6)
洛仑兹力:
(7)
(8)
麦克斯韦方程组:真空中
(9)
(10)
介质中
(11)
(12)
边界关系
(13)
介质中电磁性质方程:
(14)
能量密度: (15)
能流密度: (16)
玻印廷定理: (17)
意义:体积V内带电体的机械能的增加,等于从区域V的界面S流进去的能量减去区域V内电磁场能量的增加
第二章 静电场
要求:掌握电标势概念及其微分方程(泊松方程和亥姆霍兹方程);理解掌握唯一性定理、分离变量法、镜像法;了解格林函数法、电多极矩法。
重点:电标势概念及其微分方程,唯一性定理、分离变量法、镜像法、格林函数法、电多极矩法。
难点:格林函数法、电多极矩法。
主要内容
电标势概念及其微分方程:
概念 (1)
微分方程 (2)
边界关系 (3)
唯一性定理:
介质中:
设区域V内给定自由电荷分布在V的边界S上给定:(i)电势
或(ii)电势的法向导数,则V内的电场唯一地被确定。
导体存在的情况:
A类问题:已知区域V中电荷分布,及所有导体的形状和排列;每个导体的电势都给定。
B类问题:已知区域V中电荷分布,及所有导体的形状和排列;每个导体的总电荷都给定。
则V内的电场唯一地被确定。
分离变量法:
应用条件:自由电荷全聚集在边界上,也就是说:在
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