工程电磁场-基本概念回顾及习题课.ppt

3 二种媒质分界面恒定磁场的镜像法问题 上半空间有效 下半空间有效 解得 1 2 3 4 5 6 7 8 例 判断下列各点磁感强度的方向和大小. + + + 1、5 点 ： 3、7点 ： 2、4、6、8 点 ： 毕奥—萨伐尔定律 3、矢量磁位与磁感应强度的关系 4、磁感应强度线的表达式 安培环路定理的积分形式 5、安培环路定理的积分形式 真空中安培环路定理的微分形式 例4-3-1 求真空中无穷长直线电流I 的磁感应度B。 解:以线电流为轴，建立圆柱坐标系。因为是无限长直线电流，所以在垂直于直线的每一个平面上磁感应强度分布相同，即磁感应强度与z无关。 在r-α平面上，磁感应强度只有α方向的分量，而其大小与α无关。以r为半径作一圆形闭合曲线，应用安培环路定理，得 磁偶极子是指所围成的面积趋于零时的载流回路。设回路中的电流为I，回路所围成的面积为S，则可以用一个矢量来表示磁偶极子。这个矢量叫做磁偶极矩，记为m，则 6、磁偶极矩和磁化强度的定义 为了描述媒质宏观的磁化状态，将单位体积内磁偶极矩的矢量和定义为磁化强度，用M来表示，且 7、磁感应强度与磁场强度和磁化强度的关系 8、常见磁媒质磁化强度与磁场强度的关系 9、磁媒质分界面衔接条件的标量表达式 第五章 时变电磁场的基本原理 1、电磁感应定律 2、位移电流密度与电位移矢量的关系 3、麦克斯韦方程组的微分形式及辅助方程 4、电磁波速度的表达式 5、波长表示的似稳条件 6、准静态电场、准静态磁场 1. 电磁感应定律（Faraday’s Law） 当与回路交链的磁通发生变化时，回路中会产生感应电动势，这就是法拉弟电磁感应定律。 电磁感应定律： 负号表示感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。 感生电动势的参考方向 2、位移电流密度与电位移矢量的关系 3、麦克斯韦方程组的微分形式及辅助方程 4、电磁波速度的表达式 5、波长表示的似稳条件 6、准静态电场、准静态磁场 第六章 电磁场边值问题的解析方法 1. 例题6-1-2 2. “接地导体球面外放置1点电荷，如何确定镜像电荷的电荷量和位置” 3. “镜像电流位置和数值的确定方法” 习题 2-8 （6）电偶极子电位和电场与距离的关系 所谓电偶极子就是两个相距很近的等量异号电荷组成的整体。设电偶极子两电荷的电荷量分别为q和-q，从负电荷到正电荷的距离矢量为d，则可以用一个矢量来表示电偶极子。这个矢量叫做电偶极矩，记为p，且 电偶极子产生的电场与单个点电荷产生的电场的空间分布规律有明显不同。点电荷的电位与R成反比，而电偶极子的电位与R2成反比。 电偶极子产生的电场强度的幅值与R3成反比。 E 1）导体内部的场强处处为零。 2）导体是个等势体，导体表面是个等势面。 3）导体外表面切线方向的电场强度为零，导体外表面电场强度只有法向分量，即导体外表面上电场强度的方向垂直于导体的表面。 + F 因为：电场线与等势面处处正交。 （7）静电场中导体内和导体表面的电场特性 定义一个新的场矢量D，叫做电位移矢量，且 （8）电位移矢量与电场和极化强度的关系 电介质极化后，其内部存在大量按一定规律分布的电偶极子。将电偶极子偶极矩的密度定义为极化强度P, 用来表示电介质极化的程度，即 小体积内电偶极矩的矢量和 是电介质的极化率。 （1）极化率大表示材料易于极化， 极化率小表示材料不易于极化； （2）真空的极化率为0，说明真空不能被极化； （3）不同的电介质有不同的极化率。 （9）常见介质极化强度与电场强度的关系 （10）电介质分界面条件标量表达式 在不同电介质的分界面上，存在极化面电荷(束缚面电荷)，也可能存在自由面电荷。这造成分界面两侧场矢量不连续。这种场矢量的不连续性虽然不会影响积分形式基本方程的应用，却使微分形式的基本方程在不同电介质分界面处的应用遇到困难。因此必须研究场矢量的分界面条件。 习题 2-15 称为静电场的 泊松方程。 当场域中没有 电荷分布时 称为静电场的拉普拉斯方程 （12）泊松方程、拉普拉斯方程表达式及边值问题的分类 第1类边值问题 第2类边值问题 混合边值问题 第三章 恒定电场的基本原理 1、体电流密度的定义式 2、电流密度与电场强度的关系 3、电源中电场强度的表达式 4、电荷守恒原理的表达式 5、导电媒质分界面衔接条件的标量表达式 6、恒定电场边界条件的分类 1、体电流密度的定义式 2.电流密度与电场强度的关系 3、电源中电