电磁场复习要点复习资料
电磁场复习纲要
《电磁场理论》知识点第一章 矢量分析一、基本概念、规律矢量微分算子在不同坐标系中的表达,标量场的梯度、矢量场的散度和旋度在不同坐标系中的计算公式,常用的矢量恒等式(见附录一1.和2.)、矢量积分定理(高斯散度定理、斯托克斯旋度定理及亥姆霍兹定理)。
二、基本技能练习1、已知位置矢量z y x e z e y ex r ˆˆˆ++=ρ,r 是它的模。
在直角坐标系中证明 (1)r r r ρ=∇ (2)3=•∇r ρ (3)∇×0=r ρ (4)∇×(0)=∇r (5)03=•∇r rρ2、已知矢量z y e xy e x eA z y x 2ˆˆˆ++=ϖ,求出其散度和旋度。
3、在直角坐标系证明0A ∇⋅∇⨯=r4、已知矢量y x e eA ˆ2ˆ+=ϖ,z x e eB ˆ3ˆ-=ϖ,分别求出矢量A ϖ和B ϖ的大小及B A ϖϖ⋅ 5、证明位置矢量x y z r e x e y e z =++r r r r的散度,并由此说明矢量场的散度与坐标的选择无关。
6、矢量函数z y x e x e y ex A ˆˆˆ2++-=ϖ,试求 (1)A ϖ⋅∇(2)若在xy 平面上有一边长为2的正方形,且正方形的中心在坐标原点,试求该矢量A ϖ穿过此正方形的通量。
第二章 静电场一、基本常数真空中介电常数0ε二、基本概念、规律静电场、库仑定律、电场强度、电位及其微分方程、电荷密度、电偶极子模型、高斯定理、环路定理、极化强度矢量、电位移矢量、场方程(真空中和电介质中)、介质性能方程,边界条件,场能及场能密度。
三、基本技能练习1、设非均匀介质中的自由电荷密度为ρ,试证明其中的束缚电荷密度为)(00εεερεεερ-∇•---=D b ρ。
2、证明极化介质中,极化电荷体密度b ρ与自由电荷体密度ρ的关系为:ρεεερ0--=b 。
3、一半径为a 内部均匀分布着体密度为0ρ的电荷的球体。
求任意点的电场强度及电位。
电磁场电磁波复习重点
电磁场电磁波复习重点第一章矢量分析1、矢量的基本运算标量:一个只用大小描述的物理量。
矢量:一个既有大小又有方向特性的物理量,常用黑体字母或带箭头的字母表示。
2、叉乘点乘的物理意义会计算3、通量源旋量源的特点通量源:正负无旋度源:是矢量,产生的矢量场具有涡旋性质,穿过一曲面的旋度源等于(或正比于)沿此曲面边界的闭合回路的环量,在给定点上,这种源的(面)密度等于(或正比于)矢量场在该点的旋度。
4、通量、环流的定义及其与场的关系通量:在矢量场F中,任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积F.dS定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。
如果曲面 S 是闭合的,则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外;环流:矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分称为矢量场F沿闭合路径C的环流。
如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零,称该矢量场为无旋场,又称为保守场。
如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零,称该矢量场为有旋矢量场,能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。
电流是磁场的旋涡源。
5、高斯定理、stokes定理静电静场高斯定理:从散度的定义出发,可以得到矢量场在空间任意闭合曲面的通量等于该闭合曲面所包含体积中矢量场的散度的体积分,即散度定理是闭合曲面积分与体积分之间的一个变换关系,在电磁理论中有着广泛的应用。
Stokes定理:从旋度的定义出发,可以得到矢量场沿任意闭合曲线的环流等于矢量场的旋度在该闭合曲线所围的曲面的通量,即斯托克斯定理是闭合曲线积分与曲面积分之间的一个变换关系式,也在电磁理论中有广泛的应用。
6、亥姆霍兹定理若矢量场在无限空间中处处单值,且其导数连续有界,源分布在有限区域中,则当矢量场的散度及旋度给定后,该矢量场可表示为亥姆霍兹定理表明:在无界空间区域,矢量场可由其散度及旋度确定。
第二章电磁场的基本规律1、库伦定律(大小、方向)说明:1)大小与两电荷的电荷量成正比,与两电荷距离的平方成反比;2)方向沿q1 和q2 连线方向,同性电荷相排斥,异性电荷相吸引;3)满足牛顿第三定律。
电磁场复习提纲
第一章矢量分析1.理解标量场与矢量场的概念,了解标量场的等值面和矢量场的矢量线的概念;2.矢量场的散度和旋度、标量场的梯度是矢量分析中最基本的重要概念,应深刻理解,掌握散度、旋度和梯度的计算公式和方法;理解矢量场的性质与散度、旋度的相互关系。
注意矢量场的散度与旋度的对比和几个重要的矢量恒等式。
注意哈密顿算符在散度、旋度、梯度中的应用。
3.散度定理和斯托克斯定理是矢量分析中的两个重要定理,应熟练掌握和应用。
4.熟悉亥姆霍兹定理,理解它的重要意义。
5.会计算给定矢量的散度、旋度。
并能够验证散度定理。
理解无旋场与无源场的条件和特点。
掌握矢量场的梯度和旋度的两个重要性质(课件例题,课本习题1.16、1.18、1.20,1.27)第二章电磁场的基本规律1.电荷是产生电场的源,应理解电荷与电荷分布的概念,理解并掌握电流连续性方程的微分形式和积分形式;电流是产生磁场的源,应理解电流与电流密度的概念。
2.掌握真空中静电场的散度与旋度及其物理意义,真空中高斯定理的微分和积分形式。
会计算一些典型电荷分布的电场强度。
3.熟悉掌握磁感应强度的表示及其特性。
会计算一些典型电流分布的磁感应强度。
掌握恒定磁场的散度和旋度及其物理意义;磁通连续性定理的微分、积分形式和安培环路定理的积分、微分形式。
4. 媒质的电磁特性有哪些现象?分别对应哪些物质?(1)电介质的极化有哪些分类?极化强度矢量与电介质内部极化电荷体密度、电介质表面上极化电荷面密度各有什么关系式?电介质中的高斯定理?电位移矢量的定义?电介质的本构关系?(2)磁化强度矢量与磁介质内磁化电流密度、磁介质表面磁化电流面密度之间各有什么关系式?磁化强度矢量的定义?磁介质中的安培环路定理?磁介质的本构关系?(3)导电媒质的本构关系/欧姆定律的微分形式?(式2.4.29),焦耳定律的微分形式、积分形式?5. 电磁感应定律揭示了随时间变化的磁场产生电场这一重要的概念,应深刻理解电磁感应定律的意义,掌握感应电动势的计算。
电磁场理论知识点总结
电磁场理论知识点总结1.麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心方程,它由四个方程组成,分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律的积分形式。
这些方程描述了电场和磁场随空间和时间的变化规律。
2.电场和磁场的相互作用:根据麦克斯韦方程组,电场和磁场相互作用,通过电场的变化会产生磁场,而通过磁场的变化会产生电场。
这种相互作用是电磁波传播的基础。
3.电磁波的传播:根据麦克斯韦方程组的解,电磁波以光速在真空中传播,它是由电场和磁场相互耦合而成的波动现象。
电磁波的传播速度不同于物质中的电磁波传播速度,它是真空中的最大可能速度。
4.电磁感应现象:根据法拉第电磁感应定律,当一个导体中的磁场发生变化时,会在导体中产生感应电流。
这个现象被广泛应用于发电机、变压器等电磁设备中。
5.静电场和静磁场:当电荷和电流都不随时间变化时,产生的电场和磁场称为静电场和静磁场。
在静电场中,电场符合高斯定律;在静磁场中,磁场符合安培环路定律。
静电场和静磁场的研究对于理解电磁场的基本性质和应用具有重要意义。
6.电磁辐射和辐射场:根据麦克斯韦方程组的解,加速的电荷会辐射出电磁波。
这种辐射就是电磁辐射,它是电磁波传播的一种形式。
辐射场是指由电磁辐射产生的电场和磁场。
7.电磁波的频率和波长:电磁波的频率和波长是描述电磁波特性的两个重要参数。
频率指的是电磁波单位时间内振动的次数,单位是赫兹;波长指的是电磁波的一个完整振动周期所对应的空间距离,单位是米。
8.电磁场的能量和动量:根据电磁场的能量密度和动量密度的定义,可以推导出电磁场的能量和动量公式。
电磁场携带能量和动量,可以与物质相互作用,这是实现无线通信、光学传输等现代科技的基础。
9.电磁场的边界条件:电磁场在介质边界上的反射和折射现象可以通过电磁场的边界条件来描述。
边界条件包括麦克斯韦方程组的边界条件和介质的边界条件,它们确定了电磁场在边界上的行为和传播规律。
工程电磁场 复习资料
工程电磁场_复习资料工程电磁场复习资料一、电磁场的基本概念1、电磁场:是由电场和磁场两种矢量场组成的一种物理场。
2、电磁场的性质:电磁场具有能量、动量和惯性等性质,这些性质可以从麦克斯韦方程组中得到描述。
3、电磁场的波动性:电磁场以波的形式传播,这种波动性表现为电场和磁场在空间中的传播。
4、电磁感应:当导体处于变化的磁场中时,导体内部会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。
二、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组,包括四个基本方程:1、安培环路定律:描述磁场与电流之间的关系。
2、法拉第电磁感应定律:描述电磁感应现象。
3、麦克斯韦方程组的一般形式:描述了电场和磁场在空间中的传播。
4、高斯定律:描述了电荷在空间中的分布。
三、电磁场的边界条件电磁场在两种不同媒质的分界面上会发生反射和折射等现象,这些现象可以用边界条件来描述。
边界条件包括:1、电场强度和磁场强度在分界面上的连续性。
2、电位移矢量和磁感应强度在分界面上的连续性。
3、分界面上没有电荷堆积。
四、电磁场的能量和动量电磁场具有能量和动量,这些量可以用以下公式计算:1、电磁场的能量密度:W=1/2(E^2+B^2)2、电磁场的动量密度:P=E×B3、电磁场的能量流密度:S=E×H五、电磁场的波动性电磁场以波的形式传播,这种波动性可以用波动方程来描述。
波动方程的一般形式为:∇×E=ρ/ε,∇×H=J/εc^2,其中ρ和J分别为电荷密度和电流密度,ε为真空中的介电常数,c为光速。
六、电磁场的散射和衍射当电磁波遇到障碍物时,会发生散射现象;当电磁波通过孔洞或缝隙时,会发生衍射现象。
这些现象可以用费马原理和基尔霍夫公式来描述。
管理学复习资料马工程版一、管理学概述1、管理学定义:管理学是一门研究管理活动及其规律的科学,旨在探索如何有效地组织、协调和控制人的行为,以实现组织目标。
2、管理学的发展历程:管理学作为一门独立的学科,经历了古典管理理论、行为科学理论、现代管理理论等多个发展阶段。
电磁场高分复习笔记知识点
电磁场高分复习笔记知识点1.什么是电磁场?1)由带电物体产生的物理场,带电物体在电磁场内会受到电磁场的作用力。
2)电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。
变化的磁场生电场,变化的电场生磁场。
3)带电物体与电磁场之间的相互作用可以用麦克斯韦方程组和洛伦兹力定律来描述。
2.静电场(不运动、量不变化电荷产生的电场)1)库仑定律:无限大真空中,两带电体距离远大于本身尺寸时,两带电体之间的相互作用力●2)电场强度 E:用来表示电场强弱和方向的物理量,试探电荷在电场内所受力的方向就是电场方向(N/C)3)电位移矢量 D:在静电场存在介质时,用以描述电场的辅助量(C/平方米)4)静电场环路定理:静电场中,沿闭合路径移动电荷,电场力做功恒为零。
5)高斯定律:不管是在真空中还是电介质中,任意闭曲面S上电通密度D的面积分,等于该曲面内的总自由电荷,而与一切极化电荷及曲面外的自由电荷无关6)基本方程●高斯定律(库伦定律+叠加原理)●积分形式:电位移矢量闭合面积分=面内总自由电荷(静电场有源)●微分形式:静电场是有散场●环路定理●积分形式:电场强度环路积分=0(静电场能量守恒)●微分形式:静电场是无旋场7)边界条件:分界面两侧D法向量不连续且= 分界面上自由电荷面密度,E的切向量连续8)静电能量:静电场不为0的空间都储存着静电能量9)电位:由于静电场无旋性,用电位函数φ描述,电位是标量(V)10)泊松方程、拉普拉斯方程:(求解静电场边值问题下的电位函数或电场强度分布)●表达了场中各点电位的空间变化与该点自由电荷体密度之间的普遍关系,本质都是电位函数的微分方程,拉普拉斯方程是在无引力源的情况下的泊松方程。
11)静电场中导体:在导体表面形成为一定面积的电荷分布,使得导体内部的电场为零,每个导体都成为等位体,导体的表面均为等位面。
12)电介质的极化:在外加静电场的作用下,电介质分子由中性转而呈现正负电荷在分子范围内的极化,其作用中心不再重合,形成一个小小的电偶极子,形成附加电场,引起原先电场分布的变化3.恒定电场(电流恒定的场)1)电流密度 J:按体密度ρ分布的电荷,以速度v作匀速运动时,产生电流密度矢量J(A/m²)2)基本方程(积分——高斯散度定理+斯托克斯定理——微分)●电流连续性方程●积分形式:导电介质维持恒定电场,任一闭合面流出的传导电流=0●微分形式:电流面密度线是闭合曲线,因此恒定电流只在闭合电路流动●电场强度的环路线积分●积分形式:积分路线不经过电源,则只存在库伦场强●微分形式:场强的旋度=0,恒定电场是保守场3)边界条件:分界面两侧电流密度J的法向量连续,电场强度E的切向量连续4)恒定电场与静电场的比拟(表格)●对应物理量满足的方程形式上一样,若两个场边界条件相同,只要通过一个场的求解,再利用对应量关系置换,即可得到另一个场的解4.恒定磁场(恒定电流引起的磁场)1)奥斯特发现电流的磁效应,法拉第发现电磁感应现象,亨利发表自感应现象论文2)磁感应强度 B:描述磁场强弱和方向的矢量(特斯拉 T)3)磁场强度矢量 H:在磁场存在磁介质时,用以简化安培环路定理引入的描述磁场的辅助矢量(A/m)4)基本方程●磁通连续性原理——表明磁感应线连续,是磁场中的高斯定律●积分形式:磁路中磁通量守恒●微分形式:恒定磁场是一个无散场●安培环路定律——毕奥沙伐定律+磁场叠加性●积分形式:磁场强度H的线积分=穿过该回路包围面积的自由电流●微分形式:磁场是有旋场5)边界条件:6)电感:将电能转化为磁能储存起来的元件●自感:回路的电流与该回路交链的磁链的比值●互感:回路的电流与另一个回路产生的磁链的比值7)磁场能量:●磁场能量是建立回路电流过程中外源做的功,分布于磁场所在的整个空间8)矢量磁位:●由于磁场无散性,用矢量磁位A来描述。
《电磁场与电磁波》复习纲要(含答案)
S
第二类边值问题(纽曼问题) 已知场域边界面上的位函数的法向导数值,即 第三类边值问题(混合边值问题) 知位函数的法向导数值,即
|S f 2 ( S ) n
已知场域一部分边界面上的位函数值,而其余边界面上则已
|S1 f1 ( S1 )、 | f (S ) S 2 2 n 2
线处有无限长的线电流 I,圆柱外是空气(µ0 ),试求圆柱内 外的 B 、 H 和 M 的分布。 解:应用安培环路定理,得 H C dl 2 H I I H e 0 磁场强度 2π I e 0 a 2 π 磁感应强度 B I e 0 a 2 π 0 I B e 2π M H 磁化强度 0 0 0
C
F dl F dS
S
5、无旋场和无散场概念。 旋度表示场中各点的场量与旋涡源的关系。 矢量场所在空间里的场量的旋度处处等于零,称该场为无旋场(或保守场) 散度表示场中各点的场量与通量源的关系。 矢量场所在空间里的场量的散度处处等于零,称该场为无散场(或管形场) 。 6、理解格林定理和亥姆霍兹定理的物理意义 格林定理反映了两种标量场 (区域 V 中的场与边界 S 上的场之间的关系) 之间满足的关系。 因此,如果已知其中一种场的分布,即可利用格林定理求解另一种场的分布 在无界空间,矢量场由其散度及旋度唯一确定 在有界空间,矢量场由其散度、旋度及其边界条件唯一确定。 第二章 电磁现象的普遍规律 1、 电流连续性方程的微分形式。
D H J t B E t B 0 D
D ) dS C H dl S ( J t B E dl dS S t C SB dS 0 D dS ρdV V S
大学物理易考知识点电磁场
大学物理易考知识点电磁场电磁场是大学物理中的重要知识点之一,也是考试中常考的内容。
学好电磁场的基本概念和原理,对于理解电磁现象和解决相关问题具有重要意义。
本文将从电荷和电场、电场力和电场能、电场的高斯定律、电位和电势能、静电场中的导体和电容、电容器及电容等方面,详细论述大学物理易考的电磁场知识点。
一、电荷和电场电荷是物质的一种性质,它具有正电荷和负电荷两种状态。
同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引,这是电荷的基本性质。
在物质周围存在电场。
电场是电荷在周围产生的一种特殊的物理场,用来描述电荷之间相互作用的力的传递方式。
电场的强度用E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
二、电场力和电场能电场力是电荷在电场中产生的受力。
当一个电荷在电场中受力时,根据库仑定律,电场中的电场力与电荷的大小和电场强度有关。
电场能是电场对电荷做功的能量。
当电荷沿电场方向从一个位置移动到另一个位置时,其受力方向与位移方向相同,电场力对电荷做正功;当电荷沿相反方向移动时,电场力对电荷做负功。
电场能的大小与电荷的大小和电势差有关。
三、电场的高斯定律电场的高斯定律是描述电场分布与电荷分布之间关系的重要定律。
根据高斯定律,通过任意闭合曲面的电场通量与该曲面内电荷的代数和成正比。
根据高斯定律可以推导出电场的分布规律,例如对于均匀带电线的电场分布、均匀带电球壳的电场分布等。
高斯定律是解决电场问题的重要方法之一。
四、电位和电势能电位是描述电场势能分布的物理量。
在电场中,沿着某一路径从一个位置移到另一个位置,电势差即电位的变化。
电势能是电荷在电场中具有的能量。
它与电场强度和电荷的位置有关。
电势能的大小与电荷的大小、电场强度和电势差有关。
五、静电场中的导体和电容导体是一种能够自由移动电荷的物质。
在静电场中,导体内部的电荷分布趋向稳定,电场强度为零。
因此,导体内部的电荷分布是关键的。
电容是描述导体储存电荷能力的物理量。
电容器是一种用于存储电荷的装置。
电磁波与电磁场(总复习).
5.电容C
q q U 1 2 1 1 q2 2 (We qU CU ) 2 2 2C We
V
1 n 电场能量:We qii 2 i 1
1 E DdV 2
二、计算
1.基本计算:均匀媒质、2种媒质中带电体周围的 D、E、 ? 分析方法:使用高斯定律
C
0 4
B(r )
0 4
V
J ( r ') R dV ' 3 R
J mS M n
3.基本方程: H dl I H J 本构关系: B H 矢量磁位: B A 4.边界条件:B2 n B1n 5. 电感:L I M 12
一主要知识点概念主要结论第五章时变电磁场一主要知识点
第 1章
矢量分析要点
一 、概念 1.“场”:定义、分类、几何描述方法? 2. 亥姆霍兹定理? 二、标量场 G e e e
l
x
x
y
y
z
z
P0
cos cos cos G l 0 x y z
3.瞬时矢量与复矢量之间的转换规则?
( x, y, z)e jt ] E( x, y, z, t ) Re[E
波动方程的2种形式?复数波动方程的推导? 二、计算: 1.场的瞬时形式与复矢量之间的转换? 2.已知磁场,求电场: 已知电场,求磁场:
第六章
平面电磁波
一、主要知识点 均匀平面波传播特性;波的极化 1.均匀平面波定义 2.无耗介质中 E ex E0 e jkz E( z, t ) ex E0m cos(t kz 0 )
计算: ?
完整版电磁场理论复习总结
完整版电磁场理论复习总结1.1 标量场和⽮量场1.2 三种常⽤的正交坐标系1.3标量场的梯度哈密顿算符:(⼀e —e —e z)x y z2.梯度的垄本运算公式1) VC-0 (C^S)2) V(Cu)⼆CVw3) V((/ ⼟巧⼆可肿⼟V7附4) V(/a T) = Z/V V +T V;/5) VF(u) = F r(u)Vu6) V(-) = -l(rV?/-i/Vv)v vFF cF7) ^7(^ v) = —Vw + — Vvdu dv式中:U育常報;级⽢为半标变最遢載;3”梯度的重要性质16CJ55 「「⼩V x V/z = 0产⽣场的场源所在的空闾位国点称为源点上记为am或7 场所在的疇间⾫置点称为场贞「记为(x,y\2}或⼫源点到场点的距S?j?=|r-r| 从源点指向场点的⽮量为^ = r-F例3求鸥叫哙呻?刃畑%&R⾐⽰对仗」4运算R表⽰对运算.R^r-r1^J(x-A?)r+(y-/>:BR 、BR 、BR—MY臥叫帝M还W(R) = ARWR = ^-\R(lii dii fir ?S A dS A. A y A zdivA lim ——V 0 V x y zdivA A x A y A z Ax y zA e x( A z A y) e y( A x A z) e z(⼊sy z z x x y1) V Y C=02) Vx(i = A3) V x(H ±B) —V XJ1±V>.54) V x (u = uV y /< + V u KX B)=2J-V XJ4-J4-V X5l f ***** 4;jd' V x Vy - 0! 7)V (VxJ)-O:W屜囲焉唉屋?熾常数,址为标量函数「du电磁总复习第⼀章⽮量分析l ?Eit ⼗dit ?duIt= 0 r ——+ 0 L ——+&——标量场⼼的梯度. ex cy czV u =—yir rotAc'R ex R_y-y r漁—R 忑RVR = -RR'⽮童场的雄度1.4⽮量场的通量与散度三. 散度的运算公式])V C-02)V(Arl) = )tV^4) V (u A) =wV .4 + 4 Vw 沐为常数」为标量函数)- (IA5) V J(rt) - V// —du四、⾼斯定理(散度定理)L v知⼀丄%物理詳5G穿过⼀封闭曲⾓的总谓呈等于⽮虽散度的休秘分1.5⽮量场的环流与旋度-------------------- V VV v ?c A dl rotA nlim --S 0Sr r re x e y e zir irot A Ax y zA x A y A z4-症度计算相关公式:标葷场的梯度的旌度恒为零1G:2D3*酶点录场点df Rmax三、斯托克斯定理物理含义;—个⿂量场旋度的⾯税分導于演⽮量沿此由⾯周界的曲线眦四、⽮量场擬度的重要性质⼙(Vxj^O任意⽮量场I?度的散度等于議⽮量场有两种不同性质的源:(1)散度源(标量)(2)旋度源(⽮量)。
高三电磁场知识点总结详细
高三电磁场知识点总结详细电磁场是物理学中的一个重要概念,对于高三学生来说,电磁场是必修课程中的一个重点内容。
本文将详细总结高三电磁场的知识点,帮助学生们复习和理解相关知识。
第一部分:电磁场基础知识1. 电磁场的概念- 电磁场是由电荷体系形成的以电场和磁场为基本特征的力场。
2. 静电场与静磁场- 静电场:由静止的电荷所产生的电场。
- 静磁场:由静止的电荷所产生的磁场。
3. 电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律:导体中的磁通量变化会产生感应电动势。
- 感应电动势的大小与导体中磁通量变化率成正比。
第二部分:电磁场的基本定律1. 库仑定律- 库仑定律描述了两个点电荷间相互作用力的大小与距离的关系。
- 库仑定律公式:F = k * (q1 * q2) / r^22. 电场的叠加原理- 多个电荷同时存在时,它们产生的电场可以通过叠加原理求和得到。
3. 磁场的基本性质- 磁场是由带电粒子运动或者电流产生的。
- 磁场具有方向性,用磁力线表示。
第三部分:电场与电势1. 电势能- 电荷在电场中具有电势能,电势能与电荷的大小、电势差和电场强度有关。
- 电势能的计算公式:Ep = q * V2. 电位- 电位是指某一点的电势能与单位正电荷之比。
- 电位的计算公式:V = U / q3. 静电平衡- 静电平衡要求电场内的电势能相等,即电荷处于平衡状态。
第四部分:电流与磁场1. 安培环路定理- 安培环路定理描述了电流通过闭合回路所产生的磁场的性质。
- 安培环路定理公式:∮B·dl = μ0 * I2. 磁场的磁感应强度- 磁感应强度描述了磁场中的力场作用强度。
- 磁感应强度的计算公式:B = F / (q * v * sinθ)第五部分:电磁感应与电磁波1. 电磁感应现象- 电磁感应现象是指磁场变化时在导体中感应出电流的现象。
2. 法拉第电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化导致感应电动势的产生。
- 法拉第电磁感应定律公式:ε = -ΔΦ / Δt3. 麦克斯韦方程组- 麦克斯韦方程组总结了电场和磁场的关系以及它们对物质的作用。
电磁场复习提纲
电磁场复习提纲电磁场复习提纲一、基本数学工具1. 标量:只有大小,没有方向的物理量。
2. 矢量:不仅有大小,而且有方向的物理量。
3. 标量积(点积):4. 矢量积(叉积):(两矢量叉积,结果得一新矢量,其大小为这两个矢量组成的平行四边形的面积,方向为该面的法线方向,且三者符合右手螺旋法则。
)5. 标量场的梯度(矢量):标量场中某点梯度的大小为该点最大的方向导数,其方向为该点所在等值面的法线方向。
6. 矢量场散度(标量):矢量场中某点的通量密度称为该点的散度。
7. 矢量场的旋度(矢量):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。
8. 散度定理:物理含义:穿过一封闭曲面的总通量等于矢量散度的体积分。
9. 斯托克斯定理:物理含义:一个矢量场旋度的面积分等于该矢量沿此曲面周界的曲线积分。
10. 亥姆霍兹定理:若矢量场F 在无限空间中处处单值,且其导数连续有界,而源分布在有限空间中,则矢量场由其散度、旋度和边界条件唯一确定;且可以表示为一个标量函数的梯度和一个矢量函数的旋度之和。
11. 两个零恒等式 :(任何标量场梯度的旋度恒为零。
)(任何矢量场的旋度的散度恒为零。
)二、电磁学基本理论(一)电场基本物理量(1)()0φ≡||||cos A B A B θ=?||||sin c A B A B aθ?=?grad φφ=?div F F=??rot F F=??d d SVF S F V=()d d S l F S F l=(2)()0F ≡1. 电场:这种存在于电荷周围,能对其他电荷产生作用力的特殊的物质称为电场。
可见电荷是产生电场的源。
2. 库仑定律:单位牛顿(N )3. 点电荷:当电荷体体积非常小,可忽略其体积时,称为点电荷。
点电荷可看作是电量q 无限集中于一个几何点上。
点电荷周围电场强度的计算公式:单位:牛顿/库伦(N/C )或者伏特/米(V/m )4. 连续分布的电荷源产生的电场:线电荷分布:单位长度上的电荷量。
电磁场复习要点
电磁场复习要点第一章 矢量分析一、重要公式、概念、结论1. 梯度、散度、旋度在直角坐标系下的计算公式。
梯度:x y z u u u u x y z∂∂∂∇=++∂∂∂e e e 散度:y x zA A A x y z∂∂∂∇⋅=++∂∂∂A旋度: 2. 两个重要的恒等式: ()0u ∇⨯∇=,()0∇⋅∇⨯=A第二章 电磁场的基本规律 一、重要公式、概念、结论1.电场和磁场是产生电磁场的源量。
2.从宏观效应看,物质对电磁场的响应可分为极化、磁化和传导三种现象。
3. 静电场的基本方程:s lD D ds QE E dl ρ∇•=•=∇⨯=•=⎰⎰ 表明:静电场是有散无旋场。
电解质的本构关系: 0r D E E εεε==xyzy y z x z x x y z x y zA A A A A A x y z y z z x x y A A A ∂∂⎫⎫⎛⎛∂∂∂∂∂∂∂⎫⎛∇⨯==-+-+- ⎪⎪⎪ ∂∂∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎝⎭⎭e e e A e e e4. 恒定磁场的基本方程:l sH J H dl I B B ds ∇⨯=•=∇•=•=⎰⎰ 磁介质的本构关系:0r B H H μμμ==5. 相同场源条件下,均匀电介质中的电场强度为真空中电场强度值的倍r1ε。
6. 相同场源条件下,均匀磁介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的r μ倍。
7. 电场强度的单位是V/m ;磁感应强度B 的单位是T (特斯拉),或Wb/m 2 8. 电磁感应定律表明:变化的磁场可以激发电场。
9. 全电流定律表明:变化的电场也可激发磁场。
10. 理解麦克斯韦方程组:微分形式: 积分形式:⎰⎰⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇•∂∂-=•∂∂-=⨯∇•∂∂+=•∂∂+=⨯∇ss l s l s s d B B Q s d D D s d t B l d E t B E s d tD J l d H t D J H 0)(ρ本构关系: E J HB EDσμε===二、计算。
电磁场与电磁波期末复习考试要点
第一章矢量分析①A A Ae =②cos A B A Bθ⋅=⋅③A 在B 上的分量B AB A B A COS BA θ⋅==④e xyz x y z xyzA B e e A A AB B B⨯=⑤A B A B⨯=-⨯ ,()A B C A B A C⨯+=⨯+⨯ ,()()()A B C B C A C A B ⋅⨯=⋅⨯=⋅⨯(标量三重积),()()()A B C B A C C A B ⨯⨯=⋅-⋅⑥ 标量函数的梯度xy z u u u ux y ze e e ∂∂∂∇=++∂∂∂⑦ 求矢量的散度=y x z A xyzA A A ∂∂∂∇⋅++∂∂∂散度定理:矢量场的散度在体积V 上的体积分等于在矢量场在限定该体积的闭合曲面S 上的面积分,即VSFdV F d S ∇⋅=⋅⎰⎰,散度定理是矢量场中的体积分与闭合曲面积分之间的一个变换关系。
⑧ 给定一矢量函数和两个点,求沿某一曲线积分E dl ⋅⎰,x y CCE dl E dx E dy ⋅=+⎰⎰积分与路径无关就是保守场。
⑨ 如何判断一个矢量是否可以由一个标量函数的梯度表示或者由一个矢量函数的旋度表示?如果0A ∇⋅= 0A ∇⨯=,则既可以由一个标量函数的梯度表示,也可以由一个矢量函数的旋度表示;如果0A ∇⋅≠,则该矢量可以由一个标量函数的梯度表示;如果0A ∇⨯≠,则该矢量可以由一个矢量函数的旋度表示。
矢量的源分布为A ∇⋅ A ∇⨯.⑩ 证明()0u ∇⨯∇=和()0A ∇⋅∇⨯=证明:解 (1)对于任意闭合曲线C 为边界的任意曲面S ,由斯托克斯定理有()d d dSCCuu u l l ∂∇⨯∇=∇==∂⎰⎰⎰S l 由于曲面S 是任意的,故有()0u ∇⨯∇=(2)对于任意闭合曲面S 为边界的体积τ,由散度定理有12()d ()d ()d ()d SS S ττ∇∇⨯=∇⨯=∇⨯+∇⨯⎰⎰⎰⎰A A S A S A S 其中1S 和2S 如题1.27图所示。
电磁场复习要点
电磁场复习要点第⼀章1、⽮量的点乘和叉乘公式、性质,特别是在直⾓坐标系下的计算公式2、三种常⽤正交坐标系的相互转换,各⽅向单位⽮量之间的⽅向关系。
3、场论的基础知识:(1)标量场的梯度的概念、性质、公式、与⽅向导数的关系(2)⽮量场的散度的概念、公式、与通量的关系、散度定理、通量源和⽮量线的特点(3)⽮量场的旋度的概念、公式、与环量的关系、斯托克斯定理、漩涡源和⽮量线的特点(4)两个恒等式(5)亥姆霍兹定理第⼆章1、三⼤实验定律:公式、含义、物理意义2、两个基本假设:有旋电场和位移电流3、麦克斯韦⽅程组微分形式、积分形式及其物理意义4、两种不同介质分界⾯上的边界条件(普通的、理想介质与理想介质、理想导体与理想介质)5、媒质的电磁特性:极化、磁化和传导。
6、三种介质的本构关系对以上公式要求理解,能够灵活运⽤公式进⾏解题。
重点例题:P80页例2.7.1,例2.7.3第三章1、电位函数:引⼊依据,与电场强度之间的关系(积分形式和微分形式),电位参考点的选取原则。
2、电容的定义及其求解3、静电场的能量和能量密度(各种公式)重点查看课本P96页双导体电容的计算步骤。
例3.1.4,例3.1.54、⽮量磁位:引⼊依据,与磁感应强度之间的关系(积分形式和微分形式),⽮量磁位的⽅向。
5、电感的定义,⾃感⼜分内⾃感和外⾃感。
圆截⾯长直导线单位长度的内⾃感是多少6、恒定磁场的能量和能量密度(各种公式)P125页例3.3.77、恒定电场的源量和场量,基本性质。
电阻的求解。
8、什么是边值问题,他的分类,唯⼀性定理及其意义9、边值问题的常⽤解法10、镜像法的原理、求解关键。
接地的⽆限⼤导体平⾯的镜像,具有⼀定夹⾓的接地导体平⾯的镜像。
接地和不接地导体球⾯的镜像。
主要能够求出镜像电荷的个数、位置、⼤⼩。
11、分离变量法的原理。
针对给出问题能够列出位函数满⾜的⽅程和边界条件。
12、有限差分法的主要思想,和主要公式。
第四章1、波动⽅程的意义2、位函数和场量的关系3、坡印廷⽮量的定义,物理意义。
电磁学复习总结(知识点)
电磁学复习总结(知识点)电磁学复总结(知识点)知识点1: 电荷和电场- 电荷是基本粒子的属性,可能为正电荷或负电荷。
- 电场是由电荷产生的力场,它描述了在某一点周围的电荷受到的力。
知识点2: 高斯定律- 高斯定律是电磁学中的重要定律,描述了电场通过一个封闭曲面的总通量与该曲面内的电荷之间的关系。
知识点3: 电势和电势能- 电势是电场在某一点的势能大小,与正电荷的势能增加和负电荷的势能减少相关。
- 电势能是电荷在电场中具有的能量,可以通过电势差来计算。
知识点4: 静电场中的电场分布- 静电场中的电场分布可通过库仑定律计算。
- 静电场中的电场线是指示电场方向的线条,其切线方向为电场的方向。
知识点5: 电容和电- 电容是描述电储存电荷能力的物理量。
- 电是由两个导体之间存在的绝缘介质隔开的装置,用于储存电荷。
知识点6: 电流和电阻- 电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
- 电阻是导体对电流的阻碍程度,可通过欧姆定律计算。
知识点7: 磁场和磁感应强度- 磁场是由电流产生的力场,描述了电流受到的力。
- 磁感应强度是描述磁场强度的物理量,可通过安培定律计算。
知识点8: 磁场中的磁场分布- 磁场中的磁力线是指示磁场方向的线条,其切线方向为磁场的方向。
- 安培环路定律描述了磁场中磁场强度沿闭合路径的总和为零。
知识点9: 电磁感应和法拉第定律- 电磁感应是指磁场与闭合线圈之间产生的感应电动势。
- 法拉第定律描述了感应电动势与磁场变化速率和线圈导线的关系。
知识点10: 自感和互感- 自感是指电流变化时产生的感应电动势。
- 互感是指两个线圈之间产生的相互感应电势。
知识点11: 交流电路和交流电源- 交流电路是指电流方向和大小周期性变化的电路。
- 交流电源是产生交流电的电源,如发电机。
知识点12: 电磁波- 电磁波是由振动的电场和磁场沿空间传播的波动现象。
- 电磁波根据波长可分为不同的频段,如无线电波、微波、可见光等。
高中电磁复习资料
高中电磁复习资料高中电磁复习资料电磁学是物理学中的一个重要分支,也是高中物理课程中的一项重要内容。
在学习电磁学的过程中,我们需要掌握电磁场的基本概念、电磁感应的原理、电磁波的特性等知识点。
为了更好地复习电磁学,下面将为大家提供一些高中电磁复习资料。
1. 电磁场的基本概念电磁场是指电荷和电流所产生的作用力的一种表现形式。
在学习电磁场的过程中,我们需要了解电场和磁场的基本概念以及它们的相互作用。
电场是由电荷所产生的力场,可以通过电场线来表示。
磁场是由电流所产生的力场,可以通过磁力线来表示。
电场和磁场的相互作用可以通过安培定律和法拉第电磁感应定律来描述。
2. 电磁感应的原理电磁感应是指当磁场发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
电磁感应的原理可以通过法拉第电磁感应定律来描述。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比,与导体的长度和速度成正比。
在学习电磁感应的过程中,我们需要了解感应电动势的计算方法,以及感应电流和感应磁场的产生。
3. 电磁波的特性电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
电磁波具有波长、频率、振幅和速度等特性。
根据电磁波的频率不同,可以将其分为不同的波段,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
在学习电磁波的过程中,我们需要了解电磁波的传播方式、速度和频率之间的关系,以及电磁波的应用。
4. 电磁场的数学描述电磁场可以通过麦克斯韦方程组来进行数学描述。
麦克斯韦方程组包括四个方程,分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培定律和法拉第电磁感应定律的积分形式。
通过麦克斯韦方程组,我们可以描述电场和磁场的产生、传播和相互作用。
在学习电磁场的数学描述的过程中,我们需要了解方程的物理意义和应用,以及如何利用方程解决实际问题。
5. 电磁场的应用电磁场在生活中有着广泛的应用。
电磁场的应用包括电磁感应、电磁波传播、电磁谐振和电磁辐射等。
电磁感应的应用包括发电机、变压器和感应炉等。
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电磁场复习要点主要内容(章节)1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.7.12.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.73.1 3.2 3.3 3.54.1 4.2 4.3 4.5思考题2.2 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.163.2 3.3 3.4 3.9 3.10 3.15 3.17 3.184.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8习题1.12 1.13 1.15 1.16 1.19 1.20 1.27 1.282.7 2.8 2.9 2.11 2.12 2.13 2.15 2.17 2.21 2.233.2 3.3 3.4 3.7 3.8 3.9 3.15 3.234.4 4.9 4.10 4.11选择或填空1. 在相同场源条件下,电介质中的电场强度是真空中电场强度的( A )。
A. r ε1倍 B. r ε倍 C. 01ε倍 D. 0ε倍 2. 静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷电量成( A )关系。
A. 正比B. 反比C. 平方D. 平方根3. 两点电荷所带电量大小不等,则电量大者所受作用力( C )A .更大B .更小C .与电量小者相等D .大小不定 4. 空间电场的电场强度为z e y e eE z y x 684ρρρρ++= V/m ,点A 的坐标为(0, 2, 0),点B 的坐标为(2, 4, 0),则A 与B 两点间的电压AB U 为( B )。
A. 40 VB. 56 VC. 64 VD. 48 V5. 平板电容器的电容量与极板面积成( B ),与板间距离成( )。
A. 正比/正比B. 正比/反比C. 反比/正比D. 反比/反比 6. 线性媒质中,电位移矢量的定义为( A ) A. P E D ρρρ+=0ε B. P E D ρρρ+=ε C. P E D ρρρ+= D. P E D ρρρ0ε+=7. 静电场保守性的积分表达形式是( C )。
A. 0=⋅⨯∇⎰C l d E ρρ B. ⎰⎰=⋅S S d E 0ρρ C. ⎰=⋅C l d E 0ρρ D. ⎰=⋅b a l d E 0ρρ 8. 静电场中以D ρ表示的高斯通量定理,其积分式中的总电荷应该是( C )。
A. 整个场域中的自由电荷B. 整个场域中的自由电荷和极化电荷C. 仅由闭合面所包的自由电荷D. 仅由闭合面所包的自由电荷和极化电荷9. 空气中半径为R 的孤立导体球的电容量为( D )。
A. 02επR B. 20R πεC. 204R πεD. R 04πε 10. 空间一静止点电荷C 1μ=q , 受到的静电场力)84(106z y x e e e f ρρρρ++=-N, 该点电荷所在处的电场强度大小为( C )。
A. 13 V/mB. 11 V/mC. 9 V/mD. 10 V/m 11. 电荷1对电荷2的作用力为21F ρ,电荷2对电荷1的作用为12F ρ,这两个力( C )。
A. 大小相等,方向相同B. 大小不等,方向相同C. 大小相等,方向相反D. 大小不等,方向相反12. 在电场作用下,电偶极子将发生( D )。
A. 平移B. 振荡C. 极化D. 偏转 13. 电位移矢量P E D ρρρ+=0ε,在真空中P ρ值为( D )。
A. 正B. 负C. 不确定D. 零14. 无限大导体平面上方有一点电荷q ,与平面的距离为h ,该电荷受力的大小为( B )。
A. 2024h q πε B. 20216h q πε C. 2028h q πε D. 0 15. 导电媒质中存在恒定电场是指其中的( B )A .电流方向不变B .电流密度不变C .电流频率不变D .电流波形不变 16. 两种不同导电媒质分界面处,恒定电流密度J ρ的法线分量 A 。
A. 一定连续B. 一定不连续C. 满足一定条件时连续D. 恒为零17. 恒定电场是指电场不随( B )。
A .位置变化B .时间变化C .温度变化D .压力变化18. 在恒定电场中,电流密度的闭合曲面积分等于( D )A. 电荷之和B. 电流之和C. 非零常数D. 零19. 在静电场中,导体外表面的电场强度 C 。
A. 有法向和切向分量B. 无法向分量,有切向分量C. 只有法向分量D. 无法向分量和切向分量20. 恒定电场内的电位函数满足( D )。
A .泊松方程B .散度方程C .旋度方程D .拉普拉斯方程 21. 矢量磁位的旋度A ρ⨯∇是( A )。
A. 磁感应强度 B. 电位移矢量 C. 磁场强度 D. 电场强度22. 使M ρ和H ρ成正比的导磁媒质为 A 。
A. 线性媒质B. 均匀媒质C. 各向同性媒质D. 各向异性媒质23. 一个任意形状的平面电流小回路,在远离该回路处,可看成一个 C 。
A. 电偶极子B. 元电荷C. 磁偶极子D. 元电流 24. 恒定磁场中H ρ的旋度等于 D 。
A. 0 B. tD J ∂∂+ρρ C.B ρ D. J ρ 25. 相同尺寸和匝数的空心线圈电感( A )有铁心线圈的电感。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 不定于26. 相同场源条件下,导磁媒质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的A 。
A. r μ倍B. r μ1倍C. 0μ倍D. 01μ倍 27. 矢量磁位的旋度(A ρ⨯∇)是( A )。
A. 磁感应强度B. 电位移矢量C. 磁场强度D. 电场强度28. 定义单位体积内磁偶极矩的矢量和为 C 。
A. 磁场强度B. 磁感应强度C. 磁化强度D. 磁化电流密度29. 安培环路定理的微分形式是 B 。
A.J B ρρ=⨯∇ B. J H ρρ=⨯∇ C. 0=⋅∇H ρ D. B H ρρ=⨯∇ 30. 从电磁力公式B l I F ρρρ⨯=可以判定,导线l 的受力方向与磁感应强度B ρ的方向( B )。
A. 平行B. 垂直C. 无关D. 不确定31. 磁通Φ的单位为( B )。
A. 特斯拉B. 韦伯C. 库仑D. 安匝 32. 在恒定磁场中,已知)2()3()32(x y e z x e y z e B z y x -+-+-=ρρρρ,则相应的J ρ等于( D )。
A. )642(z y x e e e ϖρρ--- B. μ)642(z y x e e e ρρρ++C. )642(z y x e e e ρϖρ++D. μ1)642(z y x e e e ρρρ++ 33. 下列关于动态位的叙述正确的是( B )。
A. 动态位既不是空间坐标的函数,也不是时间的函数B. 动态位既是空间坐标的函数,也是时间的函数C. 动态位是空间坐标的函数,但不是时间函数D. 动态位是时间的函数,但不是空间坐标的函数34. 根据电磁感应定律,导电回路中( D )。
A. 电导率越大,感应电动势越大B. 电导率越小,感应电动势越大C. 电导率越大,感应电动势越小D. 电导率与感应电动势大小无关35. 时变电磁场中,回路感应电动势与材料的电导率( D )。
A. 成正比 B. 成反比 C. 成平方关系 D. 无关36. 在静止媒质中,电磁感应定律的表示式为( C ) A .⎰⎰⎰⋅∂∂=⋅S d D t l d E C ρρρ B .S d t B l d H C s ρρρ⋅∂∂-=⋅⎰⎰⎰ C .S d tB l d E sC ρρρρ⋅∂∂-=⋅⎰⎰⎰D .⎰⎰⎰⎰⋅⨯+⋅∂∂-=⋅l C s l d B v S d t B l dE ρρρρρρρ)(37. 时变电磁场的电磁感应定律微分表达式,当媒质静止时为( C )。
A. δμρρ=⨯∇B B. t B E ∂∂=⨯∇ρ C. t B E ∂∂-=⨯∇ρρ D. B v t B E ρρρρ⨯+∂∂=⨯∇ 38. 已知自由空间中)sin(z t E e E m y βω-=ρρ,则B ρ为( B )。
A. )sin(z t E e m x βωβ-ρB. i z t E e m x ρρ)sin(βωωβ- C. )cos(z t E e m x βωβ--ρ D. )sin(z t E e m x βωωβ--ρ 39. 时变电磁场中当导体回路以恒速度v ρ运动,且v ρ与B ρ平行时,则回路中的感应电动势( A )。
A. 只有变压器电动势B. 只有发电机电动势C. 两者都有D. 两者均不存在40. 由坡印亭矢量的量纲单位瓦/米2,由此看出它具有的物理概念是( A )。
A. 功率流的面密度B. 电磁场能量的体密度C. 电磁场中消耗的总功率D. 电磁场的总功率 41. 由动态位A ρ和ϕ可求出B ρ和E ρ的公式是( D )。
A. A B ρρ⨯∇=, ϕ∇=E ρ B. A B ρρ⨯∇=, ϕ-∇=E ρ C. A B ρρ⨯∇=, t A E ∂∂+∇=ρρϕ D. A B ρρ⨯∇=, tA E ∂∂--∇=ρρϕ。