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电磁场与电磁波（杨儒

贵—第一版）课后思考

题答案

电磁场与波课后思考题

2-1电场强度的定义是什么？如何用电场线描述电场强度的大小及方向？

电场对某点单位正电荷的作用力称为该点的电场强度，以E表示。

用曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，这种曲线称为电场线。

电场线的疏密程度可以显示电场强度的大小。

2-2给出电位与电场强度的关系式，说明电位的物理意义。

E=—V©

静电场中某点的电位，其物理意义是单位正电荷在电场力的作用下，自该点沿任一条

路径移至无限远处过程中电场力作的功。

2-3什么是等位面？

电位相等的曲面称为等位面。

2-5给出电流和电流密度的定义。电流是

电荷的有规则运动形成的。

流。

分为传导电流和运流电流两种。

传导电流是导体中的自由电子(或空穴)或者是电解液中的离子运动形成的电流。

运流电流是电子、离子或其它带电粒子在真空或气体中运动形成的电流。电流密度：

是一个矢量，以丿表示。电流密度的方向为正电荷的运动方向，其大小为单位时间内垂直

穿过单位画私购麻荷量。

2-10运动电荷，电流元以及小电流环在恒定磁场中受到的影响有何不同？运动电荷受到的

磁场力始终与电荷的运动方向垂直，磁场力只能改变其运动方向，磁场与运动电荷之翹％

施量交换。

当电流元的电流方向与磁戒应强度3平行时，受力为零；当电流元的方向与8垂直时，

受力最大，电流元在磁场中的受力方向始终垂直J戸山翊苗渤方向。

当电流环的磁矩方向与磁感应强度3的方向平行时，受到的力矩为零；当两者垂直

/F

时，鹫勉单屯堀掠去B=JSBT=I(SxB)m=IST=mxB

2-11什么是安培环路定理？试述磁通连续性原理。

畑畑为真空磁导为真空磁导率率，，。=4心丄0」但/讪/为闭合曲线包围的电流。

安培环路定理表明：真空中恒定磁场的磁通密度沿任意闭合曲面的环量等于曲线包围

的电流与真空磁导率的乘积。

真空卡恒定磁场通过任意闭合面的磁通为0。

磁场线是处处闭合的，没有起点与终点，这种特性称为磁通连续性原理。

2-12什么是感应电动势和感应磁通？_dD

感应电场强度沿线圈回路的闭合线积分等于线圈中的感应电3协74肝一吊穿过闭合

线圈中的磁通发生变化时，线圈中产生的感应电动翼览

〜

dr

线圈中感应电流产生的感应磁通方向总是阻碍原有刺磁通的变化，所以感应磁通又称反磁

通。

2-13什么是电磁感应定律？

诂盾血顧豔电表明穿过线圈中的磁场变化时，导线中产生感应电场。它表明，时变磁场可

以产生时变电场。

3-1、试述真空中静电场方程及其物理意义。

积分形式：少sE・dS=q/w少圧dL=O

・

微分形式：!•E=p/e!xE=O

物理意义：真空中静电场的电场强度在某点的散度等于该点的电荷体密度与真空介电常数

之比；旋度处处为零。

3-2、己知电荷分布，如何计算电场强度？

,A

根据公式E(r)=Jv，p(F)a-F)dV，/47T£Ir-rI3己知电荷分布可直接计算其电场强度。

3-3、电场与介质相互作用后，会发生什么现象？

会发生极化现象。

3-7、试述静电场的边界条件。

在两种介质形成的边界上，两侧的电场强度的切向分量相等，电通密度的法向分量相等；

在两种各向同性的线性介质形成的边界上，电通密度切向分量是不连续的，电场强度的法

向分量不连续。

介质与导体的边界条件：enxE=Oen*D=ps：若导体周围是各向同性的线性介

质则En=ps/£?cp/?n=-ps/So

，

3-8、自由由荷是否仅泊于导体