电磁场与电磁波子科技大学中山学院复习.ppt

* * 《电磁场与电磁波》复习Ⅱ ——关键内容提要 第1章 矢量分析 一、三种常用正交坐标系 1. 直角坐标系 坐标单位矢量： 2. 圆柱坐标系 坐标单位矢量： 单位矢量之间的关系 3. 球坐标系 坐标单位矢量： 单位矢量之间的关系： 在直角坐标系中 二、梯度、散度和旋度 散度定理（高斯定理）： 斯托克斯定理： 第2章 电磁场的基本规律 一、库仑定律、电场强度（V/m） 点电荷q1对点电荷q2的作用力： 点电荷q产生的电场强度为 二、电位（V）、电位移矢量（C/m2） （微分形式）， （积分形式） 三、磁感应强度 （特斯拉T）、磁场强度 （A/m） （积分形式） （微分形式） 对静电场： 对静磁场： 四、传导电流、位移电流（A/m2） 例子： 五、麦克斯韦方程、物理意义 六、边界条件 媒质1 媒质2 两种理想介质分界面上的边界条件 的法向分量连续 ? 的法向分量连续 ? 的切向分量连续 ? 的切向分量连续 ? 2. 理想导体表面上的边界条件 理想导体表面上的电荷密度等于 的法向分量 ? 理想导体表面上 的法向分量为0 ? 理想导体表面上 的切向分量为0 ? 理想导体表面上的电流密度等于 的切向分量 ? 第3章 静态电磁场及其边值问题的解 一、静电场 若分界面上不存在面电荷，即ρS＝0，则 或 点电荷的电位计算公式 （通常取C=0） 静电场的能量密度： 二、 静磁场 （ 为矢量磁位） 静磁场的能量密度： 若分界面上不存在面电流，即JS＝0，则 或 三、静态场的惟一性定理 在场域V 的边界面S上给定 或 的值，则泊松方程或拉普拉斯方程在场域V 具有惟一值。 　惟一性定理的重要意义: 　给出了静态场边值问题具有惟一解的条件； 　为静态场边值问题的各种求解方法提供了理论依据； 　为求解结果的正确性提供了判据。 四、镜像法 1. 点电荷对无限大接地导体平面的镜像 镜像电荷 电位函数 q 有效区域 q 2. 导体球面的镜像 P q a r R d q P a q r R R d d 五、直角坐标系中的分离变量法 第4章 时变电磁场 一、无源区的波动方程（ ） 二、矢量位与标量位 洛伦兹条件： 三、坡印廷矢量（电磁能流密度矢量） ( W/m2 ) 电磁场能量密度： 四、时谐电磁场 例子： 五、平均坡印廷矢量（平均能流密度矢量） 第5章 均匀平面波在无界空间的传播 一、参数关系 相速： 波数： 本征阻抗： 二、沿+z方向传播的均匀平面波 三、沿-z方向传播的均匀平面波 四、电磁波的极化 在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹。 线极化： ?φ = 0、±? ； ?φ = 0，在1、3象限，?φ = ± ? ，在2、4象限； 椭圆极化：其它情况；?φ ＞0，左旋，?φ ＜0，右旋。 圆极化：?φ = ±? /2，Exm = Eym； 取“＋”，左旋圆极化，取“－”，右旋圆极化； 电磁波的极化状态取决于Ex 和Ey 的振幅Exm、Eym和相位差 ?φ＝φy－φx 对于沿+ z 方向传播的均匀平面波： * * *