325-其他资源-李琳老师工磁ppt绪论_W

1、电磁场“Science knows no country because knowledge belongs to humanity and is the torch which illuminates the world. Science is the highest personification of the nation because that nation will remain the first which carries the furthest the works of thoughts and intelligence.”Louis Pasteur绪论静止电荷产生的场表现

2、为对于带电体有力的作用，这种场称为电场。不随时间变化的电场称为静电场。运动电荷或电流产生的场表现为对于磁铁和载流导体有力的作用，这种场称为磁场。不随时间变化的磁场称为恒定磁场。时变电场与时变磁场之间的相互转化作用，在空间形成了电磁波。静电场与恒定磁场相互无关可以分别进行研究。当空间存在媒质时，在电磁场的作用下媒质中会发生极化与磁化现象，结果在媒质中又产生二次电场及磁场，从而改变了媒质中原先的场分布，这就是场与媒质的相互作用现象。绪论公元前 600 年希腊人发现摩擦生电。1785 年法国科学家库仑提出库仑定律。1820 年法国科学家安培测量并计算了两个载电流回路之间的作用力。1831 年英国科学

3、家法拉第发现电磁感应现象，提出了电磁感应定律。1873 年英国科学家麦克斯韦提出著名的麦克斯韦方程。1887 年被德国物理学家赫兹（ 1857 1894 ）的实验证实了电磁波的存在。场论标量场和矢量场1.标量：只有大小而没有方向的量。如电压U 、电荷量Q 、电流I 、面积S。矢量：具有大小和方向特征的量。如电场强度矢量、磁场强度矢量、作用力矢量、速度矢量等。标量场：在指定的时刻，空间每一点可以用一个标量唯一地描述，则该标量函数定出标量场。例如的温度、压力、密度等。矢量场：在指定的时刻，空间每一点可以用一个矢量唯一地描述，则该矢量函数定出矢量场。例如流速分布等。2.场的 场图 表示对矢量场，则用

4、一些有向曲线来形象表示矢量在空间的分布，称为力线或流线。力线上任意点的切线方向必定与该点的矢量方向相同。对标量场，用等值面图表示。空间内标量值相等的点集合形成的曲面称为等值面，3. 矢量的通量、散度通量：矢矢 A 矢矢矢矢矢矢矢 S 矢矢矢矢矢 A 矢矢SA dS物理意义：矢量通过闭合面的通量反映了闭合面内源的性质。散度：在矢量场 A 中，围绕P点做一闭合面，所围体积为Dt，若穿过闭合面的通量与之比的极限即矢量场 A 在P点的散度,SA dSdivA = limDV 0DV物理定义：包围单位体积闭合面的通量。+ AydivA = Ax+ Az= A计算公式 ：xyz散度（高斯）定理 ： V A

5、dV =A dS4.矢量的环流、旋度定义：矢矢 A 矢矢矢矢矢矢矢矢矢 C 矢矢矢矢矢 A 矢 CcA dl物理意义：矢量沿闭合曲线的环流反映了闭合曲线内源的性质 。矢量的旋度：在矢量场 A 中，围绕P 点做一闭合回路 c，所围面积为D S ，其法线方向单位矢量为 n ； A 的旋度是矢量，其大小为D S0 时环流面密度的最大值，其方向为使环流面密度取最大值时面元的法线方向，即c A dl= (rotA) nlimDSDs0物理意义：矢量的旋度是环流面密度的最大值，与面元的取向无关。计算公式 ：ax xAay yAaz zAA- Ay ) + a( Az( Ax( y - Ax)- Az) +

6、 aA = rotA = axyzyzzxxy斯托克斯定理 ：l A dl = S rotA dS5. 标量的梯度定义：标量场 u 在某点的梯度是一个矢量，其方向为u 增加最大的方向，即等值面法线方向；其大小等于 u 在该方向上的增加率，即最大增加率。物理意义：标量的梯度表示了标量u增加率的最大值及方向。uuu计算公式： u = gradu = a x+ a+ axy yzz标量沿某一方向的方向导数等于标量的梯度在该方向上的投影，即uu + au + au ) l o= (axyzlxyzP0= - 1 1证明：RR1R = (x - x)2 + ( y - y)2 + (z - z)226. 矢量恒等式 ( A) = 0 (u) = 0 A = ( A) - 2 Au =7. 亥姆霍兹定理位于空间有限区域内的矢量场，当它的散度，旋度以及它在区域边界上的场分布给定之后，该矢量场就被唯一确定；对于无限大空间，如果矢量在无限远处减少至零，则该矢量由其散度和旋度唯一确定。几个场的名称和性质：保守场：场强沿线积分与路径无关，沿闭合回路的积分为零。无旋场： 旋度为零的矢量场叫做无旋场。 标量场的梯度场是无旋场，如静电场。无散场： 散度