电磁场原理期末复习提纲

期末复习提纲

I 基本概念和理论

1. 基本概念

（1）何谓标量场？何谓矢量场？

（2）“ ”算符的微分特性和矢量特性？

（3）电场强度是怎样定义的？其物理意义如何？

（4）电位的定义式和它的物理意义。电位和电场强度之间的积分和微分关系。

（5）什麽是介质的极化？介质极化的影响怎样用等效极化电荷的分布来表示？

（6）电位移矢量是怎样定义的？它的物理意义？

（7）特别注意泊松方程和拉普拉斯方程的适用范围。

（8）从唯一性定理来理解：按照间接求解方法来计算静电场问题，为什麽要特别强调有效区域问题？

（9）什麽叫静电独立系统？

（10）恒定电场中的几种媒质分界面衔接条件与静电场中有何不同？

（11）毕奥---沙阀定律的应用条件？磁场计算能否运用叠加原理？

（12）正确理解安培环路定律的涵义，运用其积分形式求解磁场问题切实注意积分路径的选择。

（13）为什麽要引入磁矢量位？其定义式如何？

（14）什麽是媒质的磁化？媒质磁化的影响怎样用等效磁化电流的分布来表示？

（15）正确认识电、磁场的分布和电、磁场能量的分布之间的关系。

（16）正确理解Maxwell方程组中各个方程的物理意义，深刻认识电场和磁场之间相互依存、相互制约、不可分割，而成为一个整体的两个方面。

（17）什麽叫推广的电磁感应定律？什麽叫全电流定律？全电流是指哪几种电

流？

（18） 坡印廷定理和坡印廷矢量的物理意义是什麽？深刻理解坡印廷矢量反映的

电磁能流密度概念。

（19） 深刻理解动态位解答所揭示的时变电磁场的波动性，以及场点电场、磁场

的场量滞后于波源变化的推迟性。 （20） 如何看待时空组合变量⎪⎭

⎫

⎝

⎛-

v R t 所描述的波动？ （21） 电能是如何沿着输电导线传播的？

（22） 何谓电准静态电磁场？按什麽条件来判别是电准静态电磁场？ （23） 何谓磁准静态电磁场？按什麽条件来判别是磁准静态电磁场？ （24） 在时变电磁场中什麽叫良导体？什麽叫似稳条件？

（25） 何谓集肤效应？何谓去磁效应？何谓邻近效应？它们分别与哪些因素相

关？

（26） 什麽是涡流？涡流会产生什麽样的影响？如何减小这种影响？ （27） 什麽叫均匀平面电磁波？它的主要特征是什麽？ （28） 均匀平面电磁波在理想介质中的传播特性？ （29） 均匀平面电磁波在导电媒质中的传播特性？ （30） 什麽是色散现象？什麽是色散媒质？

（31） 对于有电磁波传播的导体，什么叫做低损耗介质？什么叫做良导体？ （32） 什么叫导行电磁波？为什么空心金属导波管内不可能存在TEM 波？ （33） TM 波的最低模式为什么是TM 11？

（34） 什么叫截止频率f c ？什么叫截止波长λc ？什么叫波导色散？ （35） 为什么称TE 10波为矩形波导的主模？ （36） 什么叫波阻抗？什么叫本征阻抗？ （37） 电磁辐射的定义，电磁辐射的机理是什么？ （38） 单元偶极子的近区场概念，近区场的特点。

（39） 单元偶极子的远区场概念，远区场（辐射场）的特点。

（40） 单元偶极子的辐射功率与辐射电阻。 （41） 辐射的方向性和方向函数，方向图的定义。 （42） 对称振子天线辐射场的特点。

（43） 天线阵的阵因子、方向函数和方向乘积定理。

2. Maxwell 方程组

积分形式 微分形式

⎰⎰⎰⎰⋅∂∂+⋅+⋅=⋅S D

S v S E l H d d d d S S S l t ργ t c ∂∂+=⨯∇D J H （t

v ∂∂+=D

J ）

S B

l E d d ⋅∂∂-=⋅⎰⎰S

l t

t ∂∂-=⨯∇B E 0d =⋅⎰S B S 0=⋅∇B q S =⋅⎰S D d ρ=⋅∇D

明了各基本方程的意义，方程的基本特点。 媒质的构成方程 E J H

B E

D γμε===

电磁场基本方程微分形式描述的循环图。

3. 导出静态场的基本方程

微分形式： ()0=∂∂

t

c J H =⨯∇ 0=⨯∇E 0=⋅∇=⨯∇⋅∇C J H

0=⋅∇B ρ=⋅∇D 0=⨯∇E

积分形式：

⎰∑⎰=⋅=⋅I S c l S J l H d d 0d =⋅⎰l E l 0d =⋅⎰l E l 0d =⋅⎰S B S q S =⋅⎰S D d 0d =⋅⎰S J S c

4. 正弦电磁场中微分形式Maxwell 方程组的相量表达式

D J H

ωj c +=⨯∇ B E

ωj -=⨯∇ 0=⋅∇B

ρ

=⋅∇D

5. 准静态电磁场

（1）电准静态电磁场 （2）磁准静态电磁场

t

c ∂∂+

=⨯∇D

J H c J H ≈⨯∇ 0≈⨯∇E t

∂∂-=⨯∇B

E 0=⋅∇B 0=⋅∇B

ρ=⋅∇D ρ=⋅∇D

循环图的闭环已被断开。

6. 媒质的影响

P E D +=0ε， ()M H B +=0μ， ()E J J =，

各向同性、线性媒质

E E D εεε==r 0，H H B μμμ==r 0， E J γ=

7. 媒质分界面衔接条件

k )H (H e =-⨯12n 012=-⨯)E (E e n 012=-⋅)B (B e n σ=-⋅)D (D e 12n