电磁场论插图.ppt

1、x,图 1.1-1 直角坐标系,图 1.1-2 直角坐标系的单位矢量、长度元、面积元、体积元,x,y,z,O,z1, 1,r1,P ( r1, 1, z1 ),图 1.1-3 柱坐标系,图 1.1-2 柱坐标系的单位矢量、长度元、面积元、体积元,x,y,z,O,d,ez,er,e,z,r,dr,rd,P,dz,x,y,z,O, 1,q1,P ( r1, q1 , 1),r1,图 1.1-5 球坐标系,x,y,z,O, 1,q,P,r,d,e,er,eq,dq,rdq,rsinq,rsinqd,图 1.1-6 球坐标系的单位矢量、长度元、面积元、体积元,x,y,z,O,z,r =rsinq,(

2、x, y, z ) ( r, , z ) ( r, q, ),图 1.1-7 三种坐标系坐标变量之间的关系,r,x,y,q,r,P,x,y,O,ey,er,e,ex,r,P,图 1.1-8 直角坐标系和柱坐标系的坐标单位矢量及其关系,单位圆,1,1,x,y,O,ez,er,eq,er,r,q,P,图 1.1-8 直角坐标系和柱坐标系的坐标单位矢量及其关系,单位圆,q,q,1,1,P,P0,l,l,C0 - 2d,C0 - d,C0,C0 + 2d,C0 + d,C0 + 3d,图 1.2-1 等值面、方向导数的定义,P,Q,Q1,n,l,q,dn,dl,S +dS,S,图 1.2-2 方向导数

3、和梯度,x,y,z,O,P,l,P,l,R,R,图 1.2-3 电偶极子的电势,图 1.3-1 矢量场的矢量线,a0,a1,a2,a3,P0,P1,P2,P3,x,y,z,O,图 1.3-2 点电荷电场的矢量线,dl = u,n,Jm,dS,dS0,图 1.3-3 面积元 dS 上的通量,P,P,P,图 1.3-4 散度的意义,x,y,z,O,图 1.3-5 在简单情况下推导散度在直角坐标系中的表达式,Dy,Dz,P,A,B,Dx,DV,S1,S2,S3,x Dx/2,x + Dx/2,a,a,x,y,z,O,图 1.3-6 在一般情况下推导散度在直角坐标系中的表达式,Dy,Dz,P,B,Dx

4、,DV,ax,az,ay,x,y,z,O,P,a 线,a(P),dl,l,q,图 1.4-1 矢量场的环量,S,n,P,DS,l,图 1.4-2 旋度的分量的定义,图 1.4-3 推导旋度在直角坐标系中的表达式,x,y,z,O,Dy,Dz,z + Dz,x Dx/2,y + Dy,ay,az,ay,z,ex,az,1,2,3,4,x,y,z,O,S,nj,ni,B,A,C,V,D,图 1.6-1 散度定理的证明,图 1.7-1 斯托克斯定理示意图,dS,n,DSi,DSj,图 1.7-2 斯托克斯定理的证明,V,V,S,l,l,S,(a),(b),(c),图 2.1-1 电荷的连续分布,x,O

5、,r,2a,图 2.1-2 函数作为连续函数的极限,O,x,y,z,r2,r1,R21,图 2.1-3 库仑定律,q1,q2,O,x,y,z,r,r,q( x, y, z),q0( x, y, z ),R= r - r,图 2.1-4 点电荷的电场,O,x,y,z,r,r,V( x, y, z),P( x, y, z ),R= r - r,图 2.1-5 体电荷的电场,V,q0,S,dS,dWi,qi,Ri,n,R0,Ei,qi,S,dS,qi,R2,n2,R0,q2,R1,q1,n1,图 2.1-6 证明高斯定理用图,(a),(b),z,P( r, q, ),r1,r2,r,l,l,2,2,

6、+ q,+ q,O,er,图 2.1-7 电偶极子在 P 点引起的电势,q,P,R,+,+,+,+,+,+,-,-,-,S,P dS,图 2.1-8 电偶层在 P 点引起的电势,z,P,r2,l,L,r,O,图 2.1-9 求均匀带电直线的电场,q,y,L,dl,x,R,q2,q1,dE,dEr,dEz,S,n0,J,dS,图 2.2-1 电流密度通量,J线,q,S,N,dl,图 2.2-2 面电流示意图,l,Js,q,电流线,S,图 2.2-3 电流的连续性,J,J线,q,J,n2,n1,q,O,x,y,z,r,r,P( x, y, z ),R= r - r,图 2.2-4 计算 体电流的磁

7、场,J线,( x, y, z),dl,dS,z,P,a,I,l,r,Br = Be,图 2.2-5 计算 无限长载流直导线的磁场,l,i,S,dS,B,n,B,图 2.3-1 感生电动势的方向,dS,n,p,l,图 2.4-1 极化强度 p 在dS上的通量,i,S,dl,图 2.4-2 磁化电流的计算,a,a,M,n,t,dl,图 2.4-3 链环在线段元 dl 上的分子电流,e2,e1,S,D2,n2,q2,D2n,n1,q1,180- q1,S,图 2.5-1 D 的边值关系,D1n,n,D1,图 2.5-2 H 的边值关系,n,H1,H2,JS,t,N,l,b,h,图 2.5-3 电位移

8、线的折线,q2,q1,e1,e2,D2n,D1n,D2,D1,n,D1t,D2t,V,V,Y,dS,n,S,图 2.6-1 说明坡印亭定理用图,l,H,Y,E,z,g,e1,e2,P,P1,P2,图 3.1-1 证明在媒质的界面上电势的连续性用图,P,E0,图 3.1-2 计算均匀场E0中的电势分布,O,O,r,r,P( x, y, z),P( x, y, z ),R,图 3.3-1 点电荷的电场,e0,e0,V1,V2,R,z,r,r,redV,r edV ,图 3.4-1 例题3.4-1用图,O,dl,f,S,图 3.5-1 电场对极板的作用力,S0,e,V ,S1,SN,Si,图 3.6

9、-1 证明有导体存在时的唯一性定理用图,1,2,n,S0,Q2,Q1,Q3,图 3.6-2 静电屏蔽示意图,( 情况1 ),( 情况2 ),图 3.6-3 静电场的叠加原理用图,QA2,QA1,QB2,QB1,图 3.6-4 计算两同心导体球壳之间的用图,y,x,h,q,e0,(a),图 3.7-1(a) 计算接地的无限大导体平板附近的点电荷电场,O,x,y,( h,0,0),( -h,0,0),e0,e0,R,R,P( x, y, z ),O,图 3.7-1(b),(b),F = 0,q,-q,(a),O,F = 0,x,y,图 3.7-2 无限大接地导体平板附近有一点电荷时的电场分布,O,

10、F = 0,x,y,(b),图 3.7-2 无限大接地导体平板附近有一点电荷时的电场分布,x,y,z,O,dS,dq,图 3.7-3 计算导体平板上总的感生电荷,dr,r,A,(a),h1,q,e0,O,B,P1,h2,图 3.7-4 直角形导体平面的镜像,r,图 3.7-4 直角形导体平面的镜像,e0,e0,P4,P2,A,P1,O,P3,q,q,- q,- q,(b),h1,h1,h1,h1,h2,h2,h2,h2,r,B,x,y,z,O,P,R3,P4,P2,P1,P3,R4,R1,R2,r,q,q,- q,- q,图 3.7-4c,x,h,q,e1,(a),图 3.7-5(a) 介质分

11、界面附近点电荷的电场,O,e2,(h,0,0),F1,F2,x,( h,0,0),( -h,0,0),e1,e1,R,R,P( x, y, z ),O,图 3.7-5(b),(b),q,q,x,( h,0,0),e2,e2,R,P( x, y, z ),O,图 3.7-5(c),(c),q,h,h,-le,le,O,P,R,R,图 3.7-6 架空电线及电象,P,d,q,a,(a),图 3.7-7(a) 计算接地导体球外点电荷的电场,O,P2,d,q,a,(b),图 3.7-7(b),O,P1,P3,R2,R1,b,q,q,x,图 3.7-8 接地导体球附近有点电荷时的电场分布,+,d,q,a

12、,O,P(r,q ),r,R,P1,b,图 3.7-9 计算接地导体球上的感生电荷,q,q,z,R,P1,d,q,a,(a),图 3.7-10 对地绝缘的导体球与点电荷,O,(b),图 3.7-11 计算对地绝缘不带电的导体球外点电荷的电场,a,O,P1,P,R,q,d,b,R,q,B,-q,r,P1,d,le,a,(a),图 3.7-12(a) 计算无限长圆柱体外平行直线电荷的电场,O,E2,a,(b),O,P1,P,R,E1,l,图 3.7-12(b),d,b,M,N,过P点的切线,R,l,b,b,a,a,B,d,a,O,P(r, ),r,R,P1,b,图 3.7-13 计算点 P(r,)

13、 的电势,x,R,le,-le,B,O,R1,R2,R3,Q,F2,F1,图 3.8-1 带电导体球壳中的导体球,x,y,z,O,P,F2,a,e1,F1,e2,r,图 3.8-2 均匀电场中的介质球体,q,E0,E0,图 3.8-3 均匀电场中的电介质球附近的电场,E0,图 3.8-4 均匀场放一导体球后的电场分布,P (r,j ),r,E0,a,图 3.8-5 均匀电场中的导体圆柱,O,x,y,P (r,q ),r,R,a,图 3.8-6 介质球体附近点电荷的场,O,q,d,z,e1,e2,q,P,r,R,a,图 3.8-7 导体球旁点电荷的场,O,q,d,b,q,-q,q,r,r,b,a

14、,图 4.1-1 例4.1-1示意图,dr,图4.1-2 推导欧姆定律的微分形式,J,Dl,DS,E,M,图 4.2-1 推导基尔霍夫电流定律,I2,J,I1,I3,S3,S2,S1,S,+,-,I,A,B,(a),图 4.2-2 恒定电流的形成,+,-,I,A,B,(b),E,Ek,图 4.2-2 恒定电流的形成,g2,g1,S,h,J2,n,q2,J2n,q1,图 4.3-1 J 满足的边值关系,J1n,J1,图 4.3-2 E满足的边值关系,q2,q1,g1,g2,h,E2t,E2,E1,E1t,Dl,图 4.3-3 分界面上电流线或电场线发生曲折,q2,q1,g1,g2,E2,E1,J

15、2,J1,n,图 4.3-4 电流由电导率大的媒质流入电导率小的媒质,q,g1,g2,E2,E1,J2,J1,图 4.3-5 电流由导体流入土壤,土壤,空气,J,良导体,En,E,I,g 2= 0,I,g 1 0,Et,图 4.3-6 架空输电线的电场,R3,图 4.3-7 同轴电缆中两层非理想电介质的电场,R2,R1,e2,e1,g1,g2,E2,E1,图 4.3-8 由两种钢片构成的导电弧片,图 4.4-1 平板电容器电介质中的静电场,O,x,S,S,+q,- q,e,E,D,d,U,图 4.4-2 平板电极间导电媒质中的恒定电流场,O,x,S,S,g,E,J,d,U,表4.41 恒定电场

16、与静电场的主要对应关系,表4.42 恒定电场与静电场主要物理量的对应关系,图 4.4-3 恒定电场图(a)与静电场图(b)类比示意图,g1,g2,g3,G12,G23,(a),e1,e2,e3,G12,G23,(b),J,R1,图 4.1-1 例4.1-1示意图,g,+,-,U0,(a) 恒定电场,D,e,+,-,U0,(b) 静电场,R2,R2,R1,O,x,y,z,g,r,P(x , y , z),(a) 无限大均匀的各向同性导电媒质中点状电极,B,N,M,r,+ I,- I,O,x,y,z,e,r,P(x , y , z),B (0,0,zB),r,+ q,- q,(b) 无限大均匀的各

17、向同性电介质中的点电荷,图 4.4-6 地面对点电源产生的电场的影响,e 0,r,P,B ( I ),r,B ( I ),g,g,Jn = 0,地面,图 4.4-7 在 C 点下面 h 深度处 P 点的电流密度,J 0,r1,P,B,r2,+ I,h,a,Jh,a,O,- I,a,x,(a),( h ,0,0 ),I,g1,O,h,g2,图 4.4-8 例4.4-3(1)示意图,x,( h,0,0),g1,g1,R,P,O,(b),(- h,0,0),R,I,I,图 4.4-8 例4.4-3(1)示意图,x,(c),I,g2,O,R,g2,图 4.4-8 例4.4-3(1)示意图,P,x,S2

18、,2k12 I,g1,A,g2,图 4.4-9 例4.4-3(2)示意图,A1( 2h ,0,0 ),2k122 I,2k123 I,A2( 4h ,0,0 ),A3( 6h ,0,0 ),A1( -2h ,0,0 ),A2(- 4h ,0,0 ),A3( -6h ,0,0 ),S1,地面,( 2I ),g2,g1,P (r,q ),r,R,a,图 4.4-10 球形矿体旁点电源的场,O,q,d,z,g1,g2,F,F,A,地面,r,RA,q,A,RA,O,O,q ,A,P,r,图 4.4-11 例4.4-7(2)示意图,dl,S,I,P (r),R,图 5.1-1 似线电流的情况,n,l1,

19、t,m1,图 5.1-2 矢势 A 的边值关系,m2,x,y,z,O,Idl,P( r, , z ),图 5.1-3 计算载流直导线的矢势,r,x,R,r,L,l,z,S1,S2,S0,图 5.2-1 磁场中单连通域的获得,O,r1,r2,H0,m0,Fm2,Fm1,图 5.2-2 静磁屏蔽现象,m0,m,Fm3,z,H0,图 5.2-3 高 m 值壳的聚磁作用,z,O,m0,r1,r2,r,P(r),图 5.2-4 计算均匀磁化柱的磁场,M0,q,表5.4-1 恒定磁场与静电场的对比,表5.4-1 恒定磁场与静电场的对比,表 5.4-2 恒定磁场与静电场主要物理量的对应关系,表 5.4-3 静磁场与静电场物理量对应关系,x,y,z,O,图 5.4-1 两无限大平行平板间有均匀体电流通过时的磁场,J,2d,m,m0,m0,A1,A3,A2,图 5.4-2 无限大媒质平面的镜像,(a),m2,m1,m1,m1,m2,m2,I,a,a,a,a,(b),(c),I,I,I,图 5.4