(完整word版)电磁场与电磁波概念复习资料(word文档良心出品)
电磁场与电磁波期末复习知识点归纳课件
01
02
03
无线通信
电磁波用于无线通信,如 手机、无线网络和卫星通 信。
雷达技术
电磁波用于探测、跟踪和 识别目标,广泛应用于军 事和民用领域。
电磁兼容性
电磁波可能干扰其他电子 设备的正常工作,需要采 取措施确保兼容性。
THANKS
感谢观看
03
高强度的电磁波照射会使生物体局部温度升高,可能造成损伤。
对材料的影响
电磁感应
电磁波在导电材料中产生感应电流,可能导致材料发热或产生磁场。
电磁波吸收与散射
某些材料能吸收或散射电磁波,用于制造屏蔽材料或隐身技术。
电磁波诱导材料结构变化
长时间受电磁波作用,某些材料可能发生结构变化或分解。
对信息传输的影响
电磁场与电磁波期末复习知识 点归纳课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录
• 电磁场与电磁波的基本概念 • 静电场与恒定磁场 • 时变电磁场与电磁波 • 电磁波的传播与应用 • 电磁辐射与天线 • 电磁场与电磁波的效应
01
电磁场与电磁波的基本概 念
电磁场的定义与特性
总结词
描述电磁场的基本特性,包括电场、磁场、电位移矢量、磁感应强度等。
电磁波的折射
当电磁波从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象,折射角与入射角的关系由斯涅尔定律确 定。
电磁波的散射与吸收
电磁波的散射
散射是指电磁波在传播过程中遇到障碍物时,会向各个方向散射,散射强度与障碍物的 尺寸、形状和介电常数等因素有关。
电磁波的吸收
不同介质对不同频率的电磁波吸收能力不同,吸收系数与介质的电导率、磁导率和频率 等因素有关。
微波应用
微波广泛应用于雷达、通信、加热等领域, 如微波炉利用微波的能量来加热食物。
电磁场与电磁波知识点复习
电磁场与电磁波知识点复习一、电磁场的基本概念电磁场是由电场和磁场相互作用而形成的一种物理场。
电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流或变化的电场产生的。
电荷是产生电场的源,库仑定律描述了两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其定义为单位正电荷在电场中所受到的力。
电流是产生磁场的源,安培定律描述了电流元之间的相互作用。
磁场强度则是描述磁场强弱和方向的物理量。
二、电磁波的产生电磁波是由时变的电场和时变的磁场相互激发而产生,并在空间中以一定的速度传播。
变化的电流和电荷分布都可以产生电磁波。
例如,一个振荡的电偶极子就是一种常见的电磁波源。
当电偶极子中的电荷来回振动时,周围的电场和磁场也随之发生周期性的变化,从而产生电磁波向空间传播。
三、电磁波的性质1、电磁波是横波电磁波中的电场强度和磁场强度都与电磁波的传播方向垂直,这是电磁波作为横波的重要特征。
2、电磁波的传播速度在真空中,电磁波的传播速度恒定,等于光速 c,约为 3×10^8 米/秒。
3、电磁波的频率和波长频率和波长是描述电磁波的两个重要参数,它们之间的关系为:波长=光速/频率。
电磁波的频率范围非常广泛,从低频的无线电波到高频的伽马射线。
4、电磁波的能量电磁波具有能量,其能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比。
四、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的一组方程,包括四个方程:高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培麦克斯韦定律。
高斯定律描述了电场的通量与电荷量之间的关系;高斯磁定律表明磁场的通量总是为零;法拉第电磁感应定律说明了时变磁场可以产生电场;安培麦克斯韦定律则指出时变电场也可以产生磁场。
这组方程统一了电学和磁学现象,预言了电磁波的存在,并奠定了现代电磁学的基础。
五、电磁波的传播电磁波在不同介质中的传播特性不同。
在均匀介质中,电磁波遵循直线传播规律;当电磁波从一种介质进入另一种介质时,会发生折射和反射现象。
电磁场与电磁波-知识点总结材料
已经将文本间距加为24磅,第18章:电磁场与电磁波一、知识网络二、重、难点知识归纳1.振荡电流和振荡电路(1)大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。
能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。
自由感线圈和电容器组成的电路,是一种简单的振荡电路,简称LC 回路。
在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。
(2)LC 电路的振荡过程:在LC 电路中会产生振荡电流,电容器放电和充电,电路中的电流强度从小变大,再从大变小,振荡电流的变化符合正弦规律.当电容器上的带电量变小时,电路中的电流变大,当电容器上带电量变大时,电路中的电流变小(3) LC 电路中能量的转化 :a 、电磁振荡的过程是能量转化和守恒的过程.电流变大时,电场能转化为磁场能,LC 回路中电磁振荡过程中电荷、电场。
电路电流与磁场的变化规律、电场能与磁场能相互变化。
分类:阻尼振动和无阻尼振动。
振荡周期:LC T π2=。
改变L 或C 就可以改变T 。
电磁振荡 麦克斯韦电磁场理论 变化的电场产生磁场 变化的磁场产生电场 特点:为横波,在真空中的速度为3.0×108m/s 电磁波 电磁场与电磁波 发射接收 应用:电视、雷达。
目的:传递信息 调制:调幅和调频 发射电路:振荡器、调制器和开放电路。
原理:电磁波遇到导体会在导体中激起同频率感应电流 选台:电谐振 检波:从接收到的电磁波中“检”出需要的信号。
接收电路:接收天线、调谐电路和检波电路电流变小时,磁场能转化为电场能。
b 、电容器充电结束时,电容器的极板上的电量最多,电场能最大,磁场能最小;电容器放电结束时,电容器的极板上的电量为零,电场能最小,磁场能最大.c 、理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总和不变。
回路中电流越大时,L 中的磁场能越大。
极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。
电磁场与电磁波课程主要知识点总复习
第1章 三种坐标系与场
概念:
| lim u
u u cos u cos u cos
l M0 l0 l x
y
z
Байду номын сангаас
2. 标量场的梯度
3. 矢量场的通量
d S F dS S F endS
F(x, y, z)
en
dS
面积元矢量
电磁场与电磁波
第1章 三种坐标系与场
4. 矢量场的散度
divF lim S F (x, y, z) dS
(1)式称为真空中的高斯定律。它表明在闭合面S的的通量 就等于闭合曲面S所包含自由电荷的总量。
(2)式称为静电系统的守恒定理,说明静电场是一种守恒性 的矢量场---保守场
电磁场与电磁波
第1章 三种坐标系与场
作用:
(1)已知 时根据高斯定理积分方程,求
(2)已知两微分方程,根据亥姆霍兹定理,在给定矢量场的散 度方程与旋度方程确定的条件下,该静电场唯一地确定。
IP R
R x
I
图2 磁介质1的镜 像线电流
2 h 2
z
I I R
x
P
图3 磁介质2 的镜像线电流
电磁场与电磁波
第1章 三种坐标系与场
1、法拉第电磁感应定律
2、位移电流
电磁场与电磁波
第1章 三种坐标系与场
32
3、 麦克斯韦方程组
磁场沿任意闭合回路的环流 ,等于穿过该闭合回路C包 围的任意曲面S的传导电流 与位移电流之和。
第1章 三种坐标系与场 静电场( 区域) 恒定电场(电源外)
本构关系 位函数
边界条件
电磁场与电磁波
第1章 三种坐标系与场
第五章恒定磁场分析
电磁场与电磁波复习重点
梯度: 高斯定理:A d S ,电磁场与电磁波知识点要求第一章矢量分析和场论基础1理解标量场与矢量场的概念;场是描述物理量在空间区域的分布和变化规律的函数。
2、理解矢量场的散度和旋度、标量场的梯度的概念,熟练掌握散度、旋度和梯度的计算公 式和方法(限直角坐标系)。
:u;u;u e xe ye z ,-X;y: z物理意义:梯度的方向是标量u 随空间坐标变化最快的方向;梯度的大小:表示标量 u 的空间变化率的最大值。
散度:单位空间体积中的的通量源,有时也简称为源通量密度,旋度:其数值为某点的环流量面密度的最大值, 其方向为取得环量密度最大值时面积元的法 线方向。
斯托克斯定理:■ ■(S?AdS|L )A d l数学恒等式:' Cu )=o ,「c A )=o3、理解亥姆霍兹定理的重要意义:a时,n =3600/ a , n为整数,则需镜像电荷XY平面, r r r.S(—x,y ,z)-q ■严S(-x , -y ,z)S(x F q R 1qS(x;-y ,z )P(x,y,z)若矢量场A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,则矢量场由其散度和旋度唯一地确定,并且矢量场A可表示为一个标量函数的梯度和一个矢量函数的旋度之和。
A八F u第二、三、四章电磁场基本理论Q1、理解静电场与电位的关系,u= .E d l,E(r)=-V u(r)P2、理解静电场的通量和散度的意义,「s D d S「V "v dV \ D=,VE d l 二0 ' ' E= 0静电场是有散无旋场,电荷分布是静电场的散度源。
3、理解静电场边值问题的唯一性定理,能用平面镜像法解简单问题;唯一性定理表明:对任意的静电场,当电荷分布和求解区域边界上的边界条件确定时,空间区域的场分布就唯一地确定的镜像法:利用唯一性定理解静电场的间接方法。
关键在于在求解区域之外寻找虚拟电荷,使求解区域内的实际电荷与虚拟电荷共同产生的场满足实际边界上复杂的电荷分布或电位边界条件,又能满足求解区域内的微分方程。
电磁场与电磁波知识点
电磁场与电磁波知识点电磁场与电磁波是电磁学的基本概念。
电磁场是由电荷或电流所产生的具有一定强度和方向的力场,它对空间中的其他电荷或电流起相互作用的作用。
电磁波是电磁场的一种传播形式,它是以电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
首先,我们来了解一下电磁场的基本概念。
电磁场是由电荷或电流所产生的力场。
当电荷或电流存在时,它们会在周围产生电场和磁场。
电场是由电荷产生的力场,它与电荷的性质和位置有关,遵循库仑定律。
磁场是由电流产生的力场,它与电流的性质和流动方向有关,遵循安培定律。
电磁场有一定的强度和方向,它们可以通过电场强度和磁感应强度来描述。
电磁场是非常重要的物理概念,它在电磁学、电动力学和电磁波学等领域中发挥着重要的作用。
电磁场不仅能够解释电荷或电流之间的相互作用,还能够解释光的传播和电磁波的形成。
接下来,我们来了解一下电磁波的基本概念。
电磁波是电磁场的一种传播形式,它是以电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
电磁波是由振荡的电荷或电流产生的,当电荷或电流振荡时,它们会在周围产生电磁场的波动。
电磁波有许多特性,包括频率、波长、速度和偏振等。
频率是指电磁波的振荡次数,它与波长之间有一个简单的关系,即频率等于速度除以波长。
波长是指电磁波的空间周期,它是电磁波在一个周期内传播的距离。
速度是指电磁波的传播速度,它在真空中的数值约为光速。
偏振是指电磁波的振动方向,电磁波可以是线偏振、圆偏振或者非偏振的。
电磁波在物质中的传播速度和真空中的传播速度有所不同。
当电磁波传播到介质中时,它会与介质中的电荷和电流相互作用,从而减小传播速度。
介质对电磁波的传播速度的影响可以用折射率来描述,折射率是介质中光速与真空中光速的比值。
电磁波在空间中传播时,它能够传递能量和动量。
电磁波的能量和动量密度与电场和磁场的强度有关,它们可以通过能量密度和动量密度来描述。
能量密度是单位体积内的能量,动量密度是单位体积内的动量。
电磁波的能量和动量密度与电磁场的强度有一个简单的关系,即能量密度等于电场强度和磁感应强度的平方之和的一半,动量密度等于电场强度和磁感应强度的矢量叉乘的一半。
电磁场与电磁波知识点整理
电磁场与电磁波知识点整理一、电磁场的基本概念电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体。
电荷产生电场,电流产生磁场。
电场是存在于电荷周围,能传递电荷之间相互作用的物理场。
它的基本特性是对置于其中的电荷有力的作用。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示。
单位是伏特每米(V/m)。
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,能对放入其中的磁体、电流产生力的作用。
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用 B 表示。
单位是特斯拉(T)。
二、库仑定律与安培定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
其表达式为:$F =k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中 k 是库仑常量,约为$9×10^9N·m^2/C^2$ 。
安培定律则阐述了两个电流元之间的相互作用力。
电流元在磁场中所受到的安培力为$dF = I dl × B$ 。
三、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心,由四个方程组成。
高斯定律:$\oint_{S} E·dS =\frac{q}{ε_0}$,表明电场的散度与电荷量成正比。
高斯磁定律:$\oint_{S} B·dS = 0$ ,说明磁场是无源场。
法拉第电磁感应定律:$\oint_{C} E·dl =\frac{d}{dt}\int_{S} B·dS$ ,揭示了时变磁场产生电场。
安培麦克斯韦定律:$\oint_{C} H·dl = I +\frac{d}{dt}\int_{S} D·dS$ ,指出时变电场产生磁场。
四、电磁波的产生与传播电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波。
变化的电场和变化的磁场相互激发,形成在空间中传播的电磁波。
电磁波的产生通常需要一个振荡电路,比如 LC 振荡电路。
当电容器充电和放电时,电路中的电流和电荷不断变化,从而产生变化的电磁场,并向周围空间传播。
电磁场与电磁波基础知识
雨的类 型
毛毛雨 小雨 中雨 大雨 暴雨 倾雨盆大
各种强度雨的主要特性
雨的强 度mm/h
雨滴半径 1 m3内的 雨滴间
mm 雨滴数 平均距 离cm
含水量 g/m3
0.25
0.1
0.092
1
0.225
0.14
4
0.5
530Biblioteka 120.2815
0.75
450
0.83
40
1
1.9
100 1.5-2.5 400
14
5.4
路径衰减γд与雨的强度I的关系
1 – 30 GHz 2 – 40 GHz 3 – 80 GHz 4 – 100 GHz 5-250 GHz
雪的衰减
a)图:1 – 35 GHz, 2 – 95 GHz,3 – 140 GHz,4 – 217 GHz上的路径 衰减γ与降雪ρ的关系;
b)图:1-140 GHz频率上的路径衰减γ与等效降雪强度(I)的关系; 2-毫米波在140 GHz频率上的路径衰减γ与降雨强度(I)的关系
电磁场的概念源于麦克斯韦的预言
1862年,英国科学家在总结前人研究电磁现象 基础上,建立了完整的电磁波理论,通过数学 推导建立了麦克斯韦方程,进而预言:
• 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那 么,这个变化的电场就在它周围空间产生周期 性变化的磁场;
• 这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期 性变化的电场……如此周而复始;
◆大气气体的吸收具有双重特性:
非谐振吸收和谐振吸收— 在10 GHz频率以 上尤为明显。
雨、雾、云和冰雹的衰减
雾依其形成条件也分为三种 — 辐射雾、平流雾、汽化雾。
◆辐射雾形成的主要原因是来自地表和空气 下层的自由辐射,空气因此变冷凝结。 ◆平流雾在湿热空气流经较冷的表面时产生, 其持续时间最长。 ◆汽化雾在冷空气流经热水面时出现。
电磁场和电磁波期末复习知识点归纳共68页
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
•Leabharlann 30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克
电磁场和电磁波期末复习知识点归纳
•
26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
电磁场与电磁波知识点整理
0limt q tFE q →=vv 第二章.电磁学基本理论本章以麦克斯韦方程组为核心,揭示电磁场和电荷,电流之间互相联系的规律。
我们研究电磁场问题都是以麦克斯韦方程组为出发点。
一.场量的定义和计算 2.1 电场的定义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。
2.2 电场强度的定义单位正电荷在电场中某点受到的作用力称为该点的电场强度电场强度严格的数学表达式为: 在此要求实验电荷足够小,以使该电荷产生的电场不致使原电场发生畸变。
2.3 库仑定律: 其中: 为真空中介电常数。
2.4 电场强度的计算其中: 是源电荷指向场点的方向。
点电荷周围电场强度的计算公式: (2) 连续分布的电荷源产生的电场a.线电荷分布:线电荷密度定义:单位长度上的电荷量。
上所带的电荷量:2112212021ˆ4πR q q F a R ε=v1q 2q 21R v91201108.851036πε--=⨯=⨯F/m0ε2200ˆˆ4π4πt R R t qq qE a a q R Rεε==v ˆR a 20ˆ4πR q E aRε=v0d lim d l l q ql l ρ∆→∆=='∆d l 'd d l q l ρ'=该线电荷在空间产生的电场强度: b.面电荷分布:电荷沿空间曲面连续分布。
该面电荷在空间产生的电场强度:c.体电荷分布: 电荷在某空间体积内连续分布 。
该体电荷在空间产生的电场强度:二.电位(1)电位定义:外力将单位正电荷是由无穷远处移到A 点,则A 点和无穷远处的电位差称为A 点的电位。
(以无穷远处为零电位参考点。
为电荷源到A 点的距离)(2)电位差定义:单位正电荷由P 点移动到A 点,外力所做的功称为A 点和P 点之间的电位差。
电位差数学表达式: (三) 磁场产生磁场的源:a.永久磁铁b.变化的电场 c.电流周围(运动的电荷) 1. 什么是磁场?存在于载流回路或永久磁铁周围空间,能对运动电荷施力的特殊物质称为磁场。
电磁场与电磁波总复习
二、 静态场分析方法
无源区:
静 电 场 2 0 1、位函数方程 恒定电场 2 0
2
V
2
有源区:
恒定磁场 A 0
A J c
2
位函数满足一维微分方程时,可用直接积分法求解。
2、镜像法 a. 平面镜像 导体平面镜像
0
h
y
q l 0 Idl A 4 l R
电磁场与电磁波
总复习
5、麦克斯韦方程组
D l H dl S ( J C t ) dS B l E dl S t dS S D dS V V dV S B dS 0 V S JC dS V t dV
积分形式:
微分形式:
D H JC t B E t
D V B 0 V JC t
电磁场与电磁波
总复习
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;
电磁场与电磁波
总复习
二、基本计算
1、三个物态方程:
导体: J E C
电介质:
2、边界条件:
D r 0 E D 0 E P
磁介质:
ˆ n ( H1 H 2 ) J S
E1t E2t B1n B2n
D1n D2n s
l
电磁场与电磁波
总复习
8、重要的场论公式
a. 两个零恒等式 b. 拉普拉斯算子
2
( ) 0
2 ( )
电磁场与波复习资料完整版
(2.11) (2.12) (2.13) (2.14)
线密度分布电荷 3.静电场方程 积分形式 :
∫
l
r −r' ρl ( r ')dl ' 3 r −r'
1 N ∑ qi ε 0 i =1
� ∫
S
E ( r )idS =
(2.15) (2.16) (2.17) (2.18)
� ∫ E ( r )idl = 0
1.坡印廷定理 坡印廷定理表征了电磁场能量守恒关系,其微分形式为
−∇i( E × H ) =
积分形式为
∂ 1 1 ( H i B + E i D) + E i J ∂t 2 2
(4.8)
d 1 1 ( H i B + E i D )dV + ∫ E i JdV (4.9) ∫ V dt V 2 2 坡印廷定理的物理意义:单位时间内通过曲面 S 进入体积 V 的电磁能量等于单位时间
ρ ( r ) = lim
C/m3 C/m 2 C/m
(2.1) (2.2) (2.3)
“点电荷”是电荷分布的一种极限情况。当电荷 q 位于坐标原点时,其体密度 ρ ( r ) 应 为
ρ ( r ) = lim
可用 δ 函数表示为
q ⎧ ⎪0 =⎨ ∆V → 0 ∆V ⎪ ⎩∞ ρ ( r ) = qδ ( r )
Wm =
(3.37) (3.38) (3.39)
L= M 21 = ψ 21 I1 µ M= 4π
ψ I
, M 12 =
(3.41) (3.42) (3.43)
∫
c1
ψ 12 I2 dl gdl ∫ c2 r12− r21
电磁场与电磁波复习资料全
一、名词解释1.通量、散度、高斯散度定理通量:矢量穿过曲面的矢量线总数。
(矢量线也叫通量线,穿出的为正,穿入的为负)散度:矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。
高斯散度定理:任意矢量函数A的散度在场中任意一个体积的体积分,等于该矢量函在限定该体积的闭合面的法线分量沿闭合面的面积分。
2.环量、旋度、斯托克斯定理环量:矢量A沿空间有向闭合曲线C的线积分称为矢量A沿闭合曲线l的环量。
其物理意义随 A 所代表的场而定,当 A 为电场强度时,其环量是围绕闭合路径的电动势;在重力场中,环量是重力所做的功。
旋度:面元与所指矢量场f之矢量积对一个闭合面S的积分除以该闭合面所包容的体积之商,当该体积所有尺寸趋于无穷小时极限的一个矢量。
斯托克斯定理:一个矢量函数的环量等于该矢量函数的旋度对该闭合曲线所包围的任意曲面的积分。
3.亥姆霍兹定理在有限区域 V 的任一矢量场,由他的散度,旋度和边界条件(即限定区域 V 的闭合面S 上矢量场的分布)唯一的确定。
说明的问题是要确定一个矢量或一个矢量描述的场,须同时确定其散度和旋度4.电场力、磁场力、洛仑兹力电场力:电场力:电场对电荷的作用称为电力。
磁场力:运动的电荷,即电流之间的作用力,称为磁场力。
洛伦兹力:电场力与磁场力的合力称为洛伦兹力。
5.电偶极子、磁偶极子电偶极子:一对极性相反但非常靠近的等量电荷称为电偶极子。
磁偶极子:尺寸远远小于回路与场点之间距离的小电流回路(电流环)称为磁偶极子。
6.传导电流、位移电流传导电流:自由电荷在导电媒质中作有规则运动而形成的电流。
位移电流:电场的变化引起电介质部的电量变化而产生的电流。
7.全电流定律、电流连续性方程全电流定律(电流连续性原理):任意一个闭合回线上的总磁压等于被这个闭合回线所包围的面穿过的全部电流的代数和。
电流连续性方程:8.电介质的极化、极化矢量电介质的极化:把一块电介质放入电场中,它会受到电场的作用,其分子或原子的正,负电荷将在电场力的作用下产生微小的弹性位移或偏转,形成一个个小电偶极子,这种现象称为电介质的极化。
初识电磁场与电磁波知识点
初识电磁场与电磁波知识点
电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念,涉及到电场、磁场、电磁波的传播等多个方面。
以下是一些关于电磁场与电磁波的基本知识点:
1. 电磁场:由变化的电场和磁场组成,是相互联系、相互作用的统一场。
电磁场的变化会产生电磁波。
2. 电磁波:是电磁场的一种波动状态,可以传播能量。
电磁波由电场和磁场组成,它们的相互垂直并且都与波的传播方向垂直。
3. 电磁波的传播:电磁波可以在真空中传播,也可以在介质中传播。
在介质中传播时,电磁波的传播速度、频率和波长等特性会受到影响。
4. 电磁波的性质:具有波动性和粒子性,即具有能量和动量。
电磁波的频率、波长和能量之间存在关系,即E=hν,其中E为能量,ν为频率,h为普朗
克常数。
5. 电磁波谱:根据频率从低到高的顺序,电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
6. 电磁辐射:指能量以电磁波形式发射到空间的现象。
电磁辐射包括无线电波、红外线、可见光、紫外线等。
7. 电磁感应:当导体处于变化的磁场中时,导体中会产生感应电动势。
这种现象称为电磁感应。
8. 磁场强度和电场强度:描述磁场和电场强弱的物理量,单位分别为安培/米2(A/m)和伏特/米(V/m)。
这些知识点为初步了解电磁场与电磁波的概念提供了基础,但实际应用和研究涉及更多深入的内容。
如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询物理学专家。
电磁场与电磁波知识点复习
电磁场与电磁波知识点复习在现代科学技术的众多领域中,电磁场与电磁波都扮演着至关重要的角色。
从无线通信到雷达技术,从电力传输到电子设备的运行,都离不开对电磁场与电磁波的深入理解和应用。
下面,咱们就一起来复习一下电磁场与电磁波的相关知识点。
首先,咱们得搞清楚什么是电磁场。
简单来说,电磁场就是由电荷和电流产生的一种物理场。
电荷会产生电场,电流会产生磁场,而电场和磁场又会相互影响、相互作用,形成一个统一的电磁场。
电场的基本物理量包括电场强度 E 和电位移矢量 D 。
电场强度描述了电场对电荷的作用力,其单位是伏特每米(V/m)。
电位移矢量则与电场中的介质特性有关。
磁场的基本物理量是磁感应强度 B 和磁场强度 H 。
磁感应强度表示磁场对运动电荷或电流的作用力,单位是特斯拉(T)。
磁场强度则与磁场中的介质特性相关。
麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组,由四个方程组成。
第一个方程是高斯定律,它表明电场的散度与电荷量成正比。
也就是说,电荷是电场的源。
第二个方程是高斯磁定律,它指出磁场的散度总是为零,这意味着不存在磁单极子。
第三个方程是法拉第电磁感应定律,它表明时变的磁场会产生感应电场。
第四个方程是安培麦克斯韦定律,它描述了电流和时变电场都会产生磁场。
电磁波是电磁场的一种运动形式,是由时变的电场和磁场相互激发而产生的。
电磁波在真空中以光速传播,其速度约为 3×10^8 米每秒。
电磁波具有波的特性,包括波长、频率和波速。
它们之间的关系是:波速=波长×频率。
电磁波的频谱非常广泛,从低频的无线电波到高频的伽马射线。
无线电波常用于通信和广播;微波常用于雷达和微波炉;红外线具有热效应,常用于加热和遥感;可见光让我们能够看到周围的世界;紫外线具有杀菌作用;X 射线常用于医学成像和材料检测;伽马射线则在核物理和医学治疗中有重要应用。
电磁波的传播特性也是一个重要的知识点。
在不同的介质中,电磁波的传播速度和波长会发生变化。
电磁场与电磁波期末复习知识点归纳讲解学习共69页文档
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36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
Hale Waihona Puke 40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
电磁场与电磁波期末复 习知识点归纳讲解学习
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌,集体的声音, 集体的 动作, 集体的 表情, 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律, 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
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一、判断1. 安培环路定理中,其电流I 是闭合曲线所包围的电流;2. 恒定磁场是无源、有旋场; P1113. 体电荷密度的单位是C/m3; P344. 面电荷密度的单位是C/m2; P355. 线电荷密度的单位是C/m ; P356. 体电流密度的单位是A/m2 ;P367. 面电流密度的单位是A/m ; P378. 矢量场A v的散度是一个标量;9. 如果0F ∇•=v ,则F A =∇⨯v v ; P2710. 如果0F ∇⨯=v ,则F u =-∇v ;P2611. 判断回路中是否会出现感应电动势,则看回路所围面积的磁通是否变化; P6312. 静电场的电容C 比拟恒定电场的电导G ;13. 静电场的电位移矢量D 比拟恒定电场的电流密度J ;P10814. 静电场的介电常数ε比拟恒定电场的电导率σ;P10815. 时变电磁场的能量以电磁波的形式进行传播; P17216. 在无源空间中,电流密度和电荷密度处处为0; P17217. 坡印延定理描述的是电磁能量守恒关系; P17618. 电导率为有限值的导电煤质存在损耗; P20519. 在理想导体内不存在电场强度和磁场强度;20. 弱导电煤质的损耗很小; P20821. 在两种煤质的分界面上,存在面电流分布时,磁场强度H 的切向分量不连续; P7922. 在两种煤质的分界面上,不存在面电流分布时,磁场强度H 的切向分量连续; P7923. 在两种煤质的分界面上,电场强度E 切向分量连续; P7924. 在两种煤质的分界面上,磁感应强度B 的法向分量连续; P7925. 在两种煤质的分界面上,存在面电荷时,电位移矢量D 的法向分量不连续; P7926. 在两种煤质的分界面上,不存在面电荷时,电位移矢量D 的法向分量连续; P7927. 无旋场,其场量可以表示为另一个标量场的梯度; P2628.无散场,其场量可以表示为另一个矢量场的旋度;P2729.梯度的定义与坐标系无关,但具体表达式与坐标系有关;P1230.均匀平面波在理想介质中,其本征阻抗是实数;P19731.时谐电磁场中,电场强度的复数表达式中不含时间因子;P18232.载有恒定电流的两个回路之间存在相互作用力;P4533.电偶极子是相距很小距离的两个等值异号的点电荷组成的电荷系统;P4034.麦克斯韦方程表明:时变电场产生磁场,时变磁场产生电场;P7035.静态电磁场是电磁场的一种特殊形式;P8936.静电场最基本的性质是对静止电荷有作用力,表明静电场有能量;P10037.回路中的感应电动势等于穿过回路所围面积磁通量的时间变化率;P6338.静电场和恒定磁场都属于静态电磁场;P8939.在静态场情况下,电场强度可用一个标量电位来描述P90;磁感应强度可用一个矢量磁位来描述;P11140.要在导电煤质中维持恒定电流,必须存在一个恒定电场;P10641.由麦克斯韦方程可以推导建立电磁场的波动方程;P17242.位移电流= 时变电场;P7043.电磁能量是通过电磁场传输的;44.应用最多的是时谐电磁场;P18045.均匀平面波在理想介质中,电场、磁场与传播方向之间相互垂直,是横电磁波(TEM波);电场和磁场的振幅不变;波阻抗为实数;电场与磁场同相位;电磁波的相速与频率无关;电场能量密度等于磁场能量密度;P19646.均匀平面波在导电煤质中,电场、磁场与传播方向之间相互垂直,仍然是横电磁波(TEM波);电场与磁场的振幅呈指数衰减;波阻抗为复数,电场与磁场不同相位;电磁波的相速与频率有关;平均磁场能量密度大于平均电场能量密度;P20747.电磁波在良导体中,衰减常数随频率、煤质的磁导率和电导率的增加而增大;P20948.趋肤效应是良导体中的电磁波局限于导体表面附近区域;P20949.散度定理是体积分到面积分的变化;P2050.斯托克斯定理是面积分到线积分的变化;P2451.在无损耗煤质中,电磁波的相速与波的频率无关;52.标量场的梯度是一个矢量;P1353.高斯定理中,电场强度由闭合曲面内的电荷确定;54.均匀平面波在理想导体表面发生透射;55.反射系数和透射系数的差为1;P24456.在两种煤质中间插入四分之一波长的匹配层是为了消除煤质1的表面上的反射;P24057.静态场中的边值问题分为三类。
P129二、单选题1.电荷元d q以速度v运动,形成的电流元是()。
dq vA)IdL B)Idq C)dqv D)/2.恒定磁场的()A)散度为0 B)旋度为0 C)磁感应强度为0 D)矢量磁位为03.在两种媒质的分界面上,如果存在面电荷,则()。
A)D的法线方向连续B)E的切线方向不连续C)D的法线方向不连续D)以上均不正确4.极化强度与电场强度成正比的电介质称为()介质。
P51A)均匀B)线性各向同性C)可磁化D)可极化5.在导电媒质中,电流密度矢量与电场强度的一般关系为()。
A)J=σE B)E=σJ C)J=σ/E D)E=σ/J6.双导体系统的电容和()有关。
A)导体上的电荷B)导体间的电位差C)周围介质D)以上均正确7.假设有一介质的相对介电常数为1,相对磁导率为4,则该介电常数的均匀平面波的波阻抗为()。
A)237ΩB)188.5ΩC)277ΩD)754Ω8.理想介质中电磁波传播速度的大小决定于()。
A)电磁波波长B)电磁波振幅C)电磁波周期D)媒质的性质9.磁场B中运动的电荷会受到洛伦兹力F的作用,F与电荷运动方向()。
A)同向平行B)反向平行C)相互垂直D)无确定关系10.无色散是指()。
A)相速=群速B)相速>群速C)相速<群速D)以上均正确16.磁通Φ的单位为( )A.特斯拉B.韦伯C.库仑D.安匝17.矢量磁位的旋度(▽×A)是( )A.磁感应强度B.电位移矢量C.磁场强度D.电场强度18.均匀导电媒质的电导率不随( )变化。
A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度19.交变电磁场中,回路感应电动势与材料的电导率( )A.成正比B.成反比C.成平方关系D.无关20.磁场能量存在于( )区域。
A.磁场B.电流源C.电磁场耦合D.电场21.真空中均匀平面波的波阻抗为( )A.237ΩB.337ΩC.277ΩD.377Ω22.磁感应强度与磁场强度的一般关系为( )A.H=μBB.H=μ0BC.B=μHD.B=μ0H23.矢量磁位的旋度是( )A.磁感应强度B.磁通量C.电场强度D.磁场强度24.下面说法正确的是( )A.凡是有磁场的区域都存在磁场能量B.仅在无源区域存在磁场能量C.仅在有源区域存在磁场能量D.在无源、有源区域均不存在磁场能量25.高斯定理的积分形式描述了()A.闭合曲面内电场强度与闭合曲面内电荷之间的关系B. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面内电荷之间的关系C.闭合曲面内电场强度与闭合曲面外电荷之间的关系D. 闭合曲面的电场强度通量与闭合曲面附近电荷之间的关系26.以下阐述中,正确的一项为()A.可以用电位的函数的梯度表示电场强度B. 感应电场是保守场,其两点间线积分与路径无关C.静电场是无散场,其在无源区域的散度为零D.静电场是无旋场,其在任意闭合回路的环量为零27.以下关于电感的阐述中,错误的一项为( )A.电感与回路的几何结构有关B. 电感与介质的磁导率有关C.电感与回路的电流有关D.电感与回路所处的磁场强度无关28.关于镜像法,以下不正确的是( )A.它是解静电边值问题的一种特殊方法 B .用假想电荷代替原电荷C.假想电荷位于计算区域之外 D .假想电荷与原电荷共同作用满足原边界条件29.静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷电量成()关系。
A)正比 B)反比 C)平方 D)平方根30.导体在静电平衡下,其内部电场强度()。
A)为常数 B)为零 C)不为零 D)不确定31.真空中介电常数0ε的数值为()。
A)8.85x10-9F/m B)8.85x10-10F/m C)8.85x10-11F/m D)8.85x10-12F/m32.真空中磁导率0μ的数值为( )A.4π×10-5H/mB.4π×10-6 H/mC.4π×10-7H/mD.4π×10-8 H/m33.若磁感应强度为B ,矢量磁位为A ,则它们之间的关系(∇xA)是()。
A)B=∇x A B)A=∇x B C)B=∇A D)A=∇B34.静电场中任意两点的电位差与两点间的路径()。
A)有关 B)无关 C)看情况而定 D)以上均不正确35.恒定电场的两个基本场矢量为()A)D v 、E v B)B v 、E v C)J v 、E v D)J v 、H v36.高斯定理01()()S V E r dS r dV ρε•=⎰⎰v v v v Ñ中,其电场强度由()确定A)高斯面内的电荷 B)高斯面外的电荷C)高斯面内和外部的所有电荷D)与电荷无关 37.波阻抗的定义式为() A)r r εεμμη00=Ω B)r r μμεεη00=Ω C)r r μεεμη00=Ω D)rr εμμεη00=Ω 38.对于均匀平面波,场矢量H 与波的传播方向()A)相同 B)相反 C)垂直 D)成任意夹角39.对于时谐电磁场,将22t∂∂用()代替 A)j ω B)-ω2 C)-j ω D)ω240.电位ϕ梯度的表达式为()A)ϕ•∇ B)t ∂∂ϕ C)ϕ⨯∇ D)ϕ∇ 41.安培环路定理0CB dl I μ•=⎰v v Ñ,其I 是由()确定 A)闭合曲线包围的电流 B)闭合曲线外部的电流C)闭合曲线包围的和外部的所有电流D)不确定 42.恒定磁场中,用矢量磁位计算磁通的公式为()A)C A dl Φ=•⎰v v Ñ B)S A dS Φ=•⎰v v Ñ C)l A dl Φ=•⎰v v Ñ D)lA dS Φ=•⎰v v Ñ 三、填空1.在导电煤质,电磁波的相速随频率改变的现象称为( )P2072.对一个闭合面S 所包围的体积V ,散度定理的表达式为() P173.对一个闭合曲线C 所包围的面积S ,斯托克斯定理的表达式为() P424.坡印廷矢量的定义公式为()P1775.电磁波的极化方式分( )、()和( )三种 P2006.单位矢量的模值大小为()7.麦克斯韦提出的两大假设是 )和()P708.在直角坐标系中,标量场u 的梯度计算方式()P139.静电场的本构关系是() P10710.()随时间做时谐变化的电磁场为时谐电磁场P18011.直角坐标系的三个坐标变量是(x )、(y )和(z );圆柱坐标系的三个坐标变量是()、()和();球坐标系的三个坐标变量是()、()和();10.球坐标系的三个单位坐标变量是(x e )、(y e )和(z e );圆柱坐标系的三个单位坐标变量是(ρe )、(φe )和(z e );球坐标系的三个单位坐标变量是(r e )、(θe )和(φe );11.电流称为磁场的()P34,不随()变化的电流产生的磁场叫恒定磁场。