电磁场与电磁波总复习

“电磁场与电磁波”总复习一、基本概念二、基本公式三、基本方法1、矢量的定义矢量：

模的计算：

单位矢量：

方向角与方向余弦：第一章：矢量分析加法:减法：a.

标量与矢量的乘积b.标量积（点积）：c.矢量积（叉积）：2、矢量加减法：3、矢量乘法d.标量三重积e.矢量三重积：4、矢量微分元：线元、面元、体元体元：线元：面元：5、标量场的梯度定义：含义：计算：6、矢量场的散度定义：矢量场中某点的通量密度称为该点的散度。

表达式：计算：散度定理：7、矢量场的旋度定义：一矢量其大小等于某点最大环量密度，方向为该环的法线方向，那么该矢量称为该点矢量场的旋度。表达式：斯托克斯定理：计算：8、重要的场论公式a.两个零恒等式

b.拉普拉斯算子

在圆柱坐标系中：

在球坐标系中：

在直角坐标系中：一、基本概念1．什么是场？矢量场？标量场？静态场？时变场？

2．什么是电场？电场强度的定义？什么是电位？

3．什么是磁场？磁感应强度的定义？4．麦克斯韦方程组的物理含义

5．什么是位移电流？位移电流的定义？

第二章1、电场a.电场强度的定义b.库仑定律

c.电场强度的计算线电荷：面电荷：体电荷：点电荷无限长线电荷：无限大面电荷：二、基本计算无限长线电荷：无限大面电荷：c.电场强度与电位之间的关系：2、电位

a.电位差b.电位点电荷的电位静态场：时变场：面电流：无限大导流面:3、磁场a.磁感应强度的定义b.磁感应强度的计算线电流：4、矢量磁位：无限长线电流：积分形式:微分形式:5、麦克斯韦方程组电场计算方法总结：（1）已知电荷分布用公式计算；要求熟练掌握点电荷、线电荷的计算公式（2）对称性的场用麦麦克斯韦积分方程计算；（4）用电位求电场；（3）时变场用麦麦克斯韦微分方程计算；（6）均匀平面波特点求电场；（7）已知辐射源参数求辐射电场；（5）利用边界条件求电场；磁场计算方法总结：（1）已知电流分布用公式计算；要求熟练掌握线电流、无限大面电流的计算公式。（2）对称性的场用麦麦克斯韦积分方程计算；（4）用矢量磁位求磁场；（3）时变场用麦麦克斯韦微分方程计算；（6）均匀平面波特点求磁场；（7）已知辐射源参数求辐射磁场；（5）利用边界条件求磁场；第三章2、处在静电场中的导体会发生什么现象？有什么特点？3、导体在恒定电场中会发生什么现象？有什么特点？静电场和恒定电场有何不同？4、什么是电介质的极化？极化后介质中的电场如何变化？1、什么是导体？5、什么是磁介质的磁化？磁化后磁介质中的磁场如何变化？一、基本概念1、三个物态方程：

2、边界条件：导体：

电介质：

磁介质：

二、基本计算1、什么是静态场？静态场包括哪些场？有什么特点？2、什么是对偶原理、唯一性原理、叠加原理？

3、镜像法的理论依据？实质（解题思路）？4、分离变量法的原理是什么？第四章一、基本概念静电场1、位函数方程无源区：有源区：恒定电场

恒定磁场二、静态场分析方法2、镜像法a.平面镜像导体平面镜像位函数满足一维微分方程时，可用直接积分法求解。电介质平面镜像磁介质平面镜像b.角域镜像c.柱面镜像e.

导体球面镜像不接地导体球镜像q”位于球心（导体球的电荷）3、直角坐标系中二维拉普拉斯方程分离变量法本征函数本征方程本征值根据边界条件求本征方程的解拉普拉斯方程的通解三种解的特点：第一种解中，X(x)和Y(y)为常数或线性函数，说明它们最多只有一个零点；第二种解中，X(x)为三角函数，有多个零点，Y(y)为双曲函数，最多只有一个零点；第三种解中，X(x)为双曲函数，最多有一个零点，而Y(y)为三角函数，有多个零点。例：(1)电阻的计算(2)电容的计算

(3)电感的计算a.自感：内自感和外自感b.互感:第五章R、C、L的计算第六章均匀平面波1、什么是均匀平面波？其特点是什么？2、什么是理想介质？有耗媒质？平面波在这两种材料中传播有什么规律？色散现象？趋肤效应？3、什么是电磁波的极化特性？线极化、圆极化、椭圆极化如何判别？4、坡印廷矢量的含义？一、基本概念5、什么是垂直入射？斜入射？入射面？6、驻波？纯驻波？反射系数、折射系数？7、全折射现象？全反射现象？发生的条件？

二、均匀平面波计算公式1、一维波动方程2、电磁波表达式复数表达式：瞬时表达式：3、参数计算4、有耗媒质参数计算高损耗：5、垂直入射a.根据已知条件确定入射波：b.计算反射系数：反射波为：c.计算透射系数：透射波为：d.界面上平均功率流密度：6、斜入射a.反射定律：b.折射定律:c.全反射：d.全透射：只有平行极化波可发生全透射现象。第八章电磁波辐射1、什么是电磁波辐射？2、辐射产生的条件？3、辐射的方向性指？4、时变场中的位函数为什么叫滞后位？

5、什么是电偶极子？磁偶极子？对称振子？一、基本概念6、什么是天线阵？控制天线阵辐射的因素有哪些？二、电磁辐射计算公式

a.辐射场：b.平均坡印廷矢量：1、电偶极子c.方向性函数为：d.方向性系数：e.半功率波瓣宽度：2、半波振子b.方向性函数a.辐射场c.方向性系数d.半功率波瓣宽度两单元的辐射电场分别为：（1）纵向等幅二元阵：单元辐射电场的幅值单元的方向性函数该二元阵的辐射电场：其中：称为阵因子，用表示：(a)纵向二元阵远区情况：3、天线阵的辐射同理，