电磁场理论课件-1.3 标量场和矢量场.pdfVIP

1.3 标量场和矢量场 一、场的概念 物理量（如温度、电场、磁场）在空间以某种形式 分布，若每一时刻每个物理量都有一个确定的值，则称 在该空间中确定了该物理量的场。 二、场的分类： 按物理量的性质分： 1）标量场：描述场的物理量为标量（温度场，电位场）。 2 ）矢量场：描述场的物理量为矢量（电场，磁场）。 按物理量变化特性分： 1）静态场：物理量不随时间发生变化的场。 2 21:33:40 1 1.3 标量场和矢量场 例如，在直角坐标下,空间区域内的某个物理量满足如 下两个函数： 5 (x, y , z ) 2 2 2 标量场 4π [(x 1) (y 2) z ] 如温度场、电位场、高度场等； 2 2 A (x , y , z ) 2xy ex x zey xyzez 矢量场 如流速场、电场、涡流场等。 21:33:40 1.3 标量场和矢量场 三、矢量与矢量场的不变特性 在任一时刻，描述场的物理状态分布的函数是唯 一的，其大小、方向也是唯一的。 因此，引入了多种坐标系，以方便对场进行分析。 常用的 直角坐标系 坐标系  柱坐标系 球坐标系 21:33:40 3 1.3 标量场和矢量场 F (r ) F (x, y, z ) e F (x, y, z ) e F (x, y, z ) e F (x, y, z ) x x y y z z F (,, z ) e F (,, z ) e F (,, z ) e F (,, z )     z z F (r ,,) e F (r ,,) e F (r ,,) e F (r ,,) r r     由矢量的不变特性，可得 F 2 F 2 F 2 F 2 F 2 F 2 F 2 F 2 F 2 F 2 x y z   z r   21:33:40 4