电磁场与电磁波课程总结共26页
电磁场与电磁波学习心得
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电磁场与电磁波学习心得电磁场与电磁波是物理学中的重要分支,涉及到一系列的基本概念和原理。
在学习这门课程期间,我深入研究了电磁场的特性、电磁波的传播以及它们在现实生活中的应用等方面的知识。
以下是我在学习过程中的一些心得和体会。
首先,电磁场是电荷和电流所产生的一种物理现象,它在空间中具有一定的分布和变化。
学习电磁场的第一步是了解电场和磁场的概念以及它们的相互作用。
电场是由电荷所产生的,它描述了在电荷周围的空间中的力的作用。
而磁场则是由电流所产生的,它描述了在电流周围的空间中的磁力作用。
电场和磁场之间通过麦克斯韦方程组关联在一起,形成了电磁场的完整描述。
电磁场的学习离不开向量和矢量分析的知识。
学习电磁场的过程中,我发现向量和矢量分析是非常重要的数学工具,它们可以帮助我们进行电磁场的描述和计算。
向量分析包括对场强、电势、电流密度等进行向量运算,比如求梯度、散度、旋度等;而矢量分析则是用来描述电场和磁场的分布和变化。
在学习电磁场的同时,我也深入研究了电磁波的特性和传播。
电磁波是一种无线电波,它是由电场和磁场的相互作用产生的。
电磁波可以在真空中传播,它的传播速度为光速。
电磁波的特性包括频率、波长、振幅和相位等,这些特性决定了电磁波的能量和功率。
电磁波的传播可以通过麦克斯韦方程组进行描述,其中的一个重要方程就是麦克斯韦-安培定律,它描述了电磁波的产生和传播过程。
除了理论知识之外,我还学习了一些实际应用方面的内容。
电磁场和电磁波在现实生活中有着广泛的应用,比如电磁传感器、无线通信、雷达和医学成像等。
这些应用都需要利用电磁场和电磁波的特性来实现,所以对电磁场和电磁波的深入理解对于应用的开发和创新非常重要。
在学习过程中,我还参与了一些实验和模拟操作,对电磁场和电磁波的实际应用进行了实践。
通过这些实验,我对电磁场和电磁波的特性有了更为直观的认识,也提升了自己的实验操作技巧。
总结起来,学习电磁场与电磁波是一门充满挑战和深度的学科。
电磁场与电磁波-知识点总结材料
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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)。
电磁场与电磁波学习心得范文
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电磁场与电磁波学习心得范文电磁场与电磁波是电磁学的重要内容,它们是现代物理学的基石之一。
在学习电磁场与电磁波的过程中,我深感其复杂性和深奥性,但也对它们的普适性和重要性有了更加深刻的认识。
下面是我对电磁场与电磁波的学习心得的总结。
电磁场是指在空间中存在的电场和磁场。
电场是由电荷引起的力场,磁场是由电流引起的力场。
电磁场的描述可以用麦克斯韦方程组来完成。
通过学习麦克斯韦方程组,我了解到电磁场的主要特征和规律。
其中,最基本的是电场和磁场的运动学特征。
电场和磁场的变化规律与电荷和电流的运动有关,而电荷和电流的运动又受到电场和磁场的作用力。
在学习电磁场的过程中,我不仅了解到电磁场的基本概念和性质,还学习到了一些重要的应用知识。
例如,电磁场的存在和变化可以描述电磁波的产生和传播。
电磁波是由电场和磁场相互作用并在空间中传播的能量传递现象。
电磁波具有很多重要的特性,例如速度、频率、波长等。
学习电磁波的过程中,我发现电磁波的产生和传播具有很多规律性。
例如,电磁波的速度是一个常数,即光速。
这意味着光波在真空中的传播速度是不变的,不受传播距离的影响。
另外,电磁波有不同的频率和波长,这决定了电磁波的种类和特性。
不同频率的电磁波具有不同的应用价值,例如无线通信中使用的无线电波就是一种低频电磁波。
学习电磁场和电磁波的过程中,我还了解到电磁场和电磁波的相互关系。
电磁场是电磁波的载体,而电磁波是电磁场的一种表现形式。
电磁波的传播离不开电场和磁场的相互作用,而电场和磁场的存在和变化又受到电磁波的影响。
这种相互关系深入浅出地揭示了电磁学的基本原理和相互作用机制。
除了理论知识,学习电磁场与电磁波还需要进行实践操作。
在实验室中,我们可以使用电磁场与电磁波的相关仪器和设备,进行实际测量和观察。
例如,使用场强计可以测量电场的强度和方向,使用磁强计可以测量磁场的强度和方向。
我们还可以使用天线接收和发射电磁波,进一步了解电磁波的传播特性和性能。
电磁场与电磁波_知识点总结
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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)。
电磁场与电磁波总结
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电磁场与电磁波总结1本章小结一、矢量代数A ∙B =AB c os θA B ⨯=AB e AB sin θA ∙(B ⨯C ) = B ∙(C ⨯A ) = C ∙(A ⨯B ) A ⨯ (B ⨯C ) = B (A ∙C ) – C ∙(A ∙B )二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系矢量线元 x y z =++l e e e d x y z矢量面元 =++S e e e x yzd d x d y d z d x d x d y体积元 d V = dx dy dz单位矢量的关系 ⨯=e e e x y z ⨯=e e e y z x ⨯=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系矢量线元 =++l e e e z d dd d z ρϕρρϕl 矢量面元 =+e e z dS d dz d d ρρϕρρϕ 体积元 dV = ρ d ρ d ϕ d z 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =eee ez z zρϕϕρρϕ3. 球坐标系矢量线元 d l = e r d r + e θr d θ + e ϕr sin θ d ϕ 矢量面元 d S = e r r 2sin θ d θ d ϕ 体积元 dv = r 2sin θ d r d θ d ϕ 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =ee e er r r θϕθϕϕθ三、矢量场的散度和旋度1. 通量与散度=⋅⎰A S Sd Φ 0l i m ∆→⋅=∇⋅=∆⎰A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=⋅⎰A l l d Γ maxnrot =lim∆→⋅∆⎰A l A e lS d S3. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A y x zA A A x y z 11()∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A zA A A zϕρρρρρϕ22111()(sin )sin sin ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A r A r A A r r r r ϕθθθθθϕx y z ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A xyzx y z A A A ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A zz zA A A ρϕρϕρρϕρ s i n s i n ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e eA r r zr r r A r A r A ρϕθθθϕθ 4. 矢量场的高斯定理与斯托克斯定理⋅=∇⋅⎰⎰A S A SVd dV⋅=∇⨯⋅⎰⎰A l A S lSd d四、标量场的梯度 1. 方向导数与梯度00()()lim∆→-∂=∂∆l P u M u M ullc o s c o s c os ∂∂∂∂=++∂∂∂∂P uu u ulx y zαβγ cos ∇⋅=∇e l u u θ g r a d ∂∂∂∂==+∂∂∂∂e e e +e n x y zu u u uun x y z2. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂e e e xy zu u uu x y z 1∂∂∂∇=++∂∂∂e e e z u u uu z ρϕρρϕ11sin ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e r u u uu r r r zθϕθθ 五、无散场与无旋场1. 无散场()0∇⋅∇⨯=A =∇⨯F A 2. 无旋场()0∇⨯∇=u =∇F u六、拉普拉斯运算算子1. 直角坐标系22222222222222222222222222222222∂∂∂∇=++∇=∇+∇+∇∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∇=++∇=++∇=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂A e e e x x y y z zy y y x x x z z z x y z u u u u A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z,,2. 圆柱坐标系22222222222222111212⎛⎫∂∂∂∂∇=++ ⎪∂∂∂∂⎝⎭∂∂⎛⎫⎛⎫∇=∇--+∇-++∇ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭A e e e z zu u u u z A A A A A A A ϕρρρρϕϕϕρρρρρϕρρϕρρϕ3. 球坐标系22222222111sin sin sin ⎛⎫∂∂∂∂∂⎛⎫∇=++ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭u u uu r r r r r r θθθϕθϕ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂--∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-∂∂---∇=∇ϕθθθϕθϕθθθθϕθθθθϕϕϕϕθθθϕθθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 222222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A七、亥姆霍兹定理如果矢量场F 在无限区域中处处是单值的,且其导数连续有界,则当矢量场的散度、旋度和边界条件(即矢量场在有限区域V ’边界上的分布)给定后,该矢量场F 唯一确定为()()()=-∇+∇⨯F r r A r φ其中 1()()4''∇⋅'='-⎰F r r r r V dV φπ1()()4''∇⨯'='-⎰F r A r r r V dV π2本章小结一、麦克斯韦方程组 1. 静电场真空中: 0d ⋅=⎰SE S qεd 0⋅=⎰lE l 0∇⋅=E ρε 0∇⨯=E 场与位:3''()(')'4'-=-⎰r r E r r r r V q dV ρπε =-∇E φ 01()()d 4π''='-⎰r r |r r |V V ρφε介质中: d ⋅=⎰D S S qd 0⋅=⎰lE l ∇⋅=D ρ 0∇⨯=E 极化:0=+D E P ε e 00(1)=+==D E E E r χεεεε ==⋅P e PS n n P ρ =-∇⋅P P ρ 2. 恒定电场电荷守恒定律: 0∂∇⋅+=∂J tρ传导电流与运流电流:=J E σ ρ=J v 恒定电场方程: d 0⋅=⎰J S Sd 0⋅=⎰J l l0∇⋅=J0∇⨯J =3. 恒定磁场真空中:0 d ⋅=⎰B l lI μd 0⋅=⎰SB S 0∇⨯=B J μ 0∇⋅=B 场与位:03()( )()d 4π ''⨯-'='-⎰J r r r B r r r VV μ =∇⨯B A 0 ()()d 4π'''='-⎰J r A r r r V V μ介质中:d ⋅=⎰H l l Id 0⋅=⎰SB S ∇⨯=H J 0∇⋅=B 磁化:0=-BH M μ m 00(1)=+B H =H =H r χμμμμ m =∇⨯J M ms n =⨯J M e4. 电磁感应定律d d ⋅=-⋅⎰⎰S E l B S ld dt ∂∇⨯=-∂BE t5. 全电流定律和位移电流全电流定律:d ()d ∂⋅=+⋅∂⎰⎰DH l J S lSt ∂∇⨯=+∂DHJ t位移电流: d =DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0∂⎧⋅=+⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H J S B E S D S B SlS l S S V S l tl t V d ρ 0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩D H JBE D B t tρ()()()()0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩E H E H E E H t t εσμερμ 二、电与磁的对偶性em e m em e e m m e e m mm e 00∂∂⎫⎧∇⨯=-∇⨯=⎪⎪∂∂⎪⎪∂∂⎪⎪∇⨯=+∇⨯=--⎬⎨∂∂⎪⎪∇=∇=⎪⎪⎪⎪∇=∇=⎩⎭⋅⋅⋅⋅B D E H DB H J E J D B D B t t &tt ρρ m e e m ∂⎧∇⨯=--⎪∂⎪∂⎪∇⨯=+⇒⎨∂⎪∇=⎪⎪∇=⎩⋅⋅B E J D H J D B t t ρρ三、边界条件 1. 一般形式12121212()0()()()0⨯-=⨯-=⋅-=⋅-=e E E e H H J e D D e B B n n S n Sn ρ2. 理想导体界面 和 理想介质界面111100⨯=⎧⎪⨯=⎪⎨⋅=⎪⎪⋅=⎩e E e H J e D e B n n Sn S n ρ 12121212()0()0()0()0⨯-=⎧⎪⨯-=⎪⎨⋅-=⎪⎪⋅-=⎩e E E e H H e D D e B B n n n n3本章小结一、静电场分析1. 位函数方程与边界条件位函数方程: 220∇=-∇=ρφφε电位的边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂-=-⎪∂∂⎩s nn φφφφεερ 111=⎧⎪⎨∂=-⎪∂⎩s const nφφερ(媒质2为导体) 2. 电容定义:=qC φ两导体间的电容:=C q /U任意双导体系统电容求解方法:2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D SE S E l E lS Sd d q C U d d ε 3. 静电场的能量N 个导体: 112ne i i i W q φ==∑ 连续分布: 12e VW dV φρ=⎰电场能量密度:12ω=⋅D E e二、恒定电场分析1. 位函数微分方程与边界条件位函数微分方程:20∇=φ边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂=⎪∂∂⎩nn φφφφεε 12()0⋅-=e J J n 1212[]0⨯-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦耳定律欧姆定律的微分形式: =J E σ 焦耳定律的微分形式: =⋅⎰E J VP dV3. 任意电阻的计算2211d d 1⋅⋅====⋅⋅⎰⎰⎰⎰E lE l J S E SSSU R G I d d σ (L R =σS ) 4. 静电比拟法:C —— G ,ε —— σ2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D SE S E l E lS S d d q C U d d ε 2211d d d ⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰J S E SE lE lS S d I G U σ三、恒定磁场分析1. 位函数微分方程与边界条件矢量位:2∇=-A J μ 12121211⨯⨯⨯A A e A A J n s μμ()=∇-∇=标量位:20m φ∇= 211221∂∂==∂∂m m m m n nφφφφμμ 2. 电感定义:d d ⋅⋅===⎰⎰B S A l SlL IIIψ=+i L L L 3. 恒定磁场的能量N 个线圈:112==∑Nm j j j W I ψ 连续分布:m 1d 2=⋅⎰A J VW V 磁场能量密度:m 12ω=⋅H B4本章小结一、边值问题的类型● 狄利克利问题:给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ ● 纽曼问题:给定待求位函数在边界上的法向导数值()∂=∂f s nφ● 混合问题:给定边界上的位函数及其向导数的线性组合:2112()()∂==∂f s f s nφφ ●自然边界:lim r r φ→∞=有限值二、唯一性定理静电场的惟一性定理:在给定边界条件(边界上的电位或边界上的法向导数或导体表面电荷分布)下,空间静电场被唯一确定。
电磁场理论课程归纳总结
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电磁场课程总结本课程主要介绍了电磁场与电磁波的相关基本理论。
先后分别介绍了场论,静态场,时变场及它们的边界条件;然后是电磁波的传播理论,分别是无界区域,分区均匀媒质中和在波导中的传播。
场论中,介绍了概念主要有标量场,矢量场,场源,梯度,散度,通量,旋度,环量,正交曲线坐标系,哈密尔顿算子,以及几个重要的定理和公式,及常用的矢量恒等式。
通量描述场内有无源,是正源还是负源,而散度描述了源在场中的分布情况以及场中每一点处的源的强弱程度。
环量反映了场矢量的环流与产生这种环流的源之间的关系。
而旋度表明了环流源的分布,场是由场源激发的,场源有散度源和旋涡源,故场基本上有散度场和漩涡场。
亥姆霍兹定理给了我们唯一确定一个矢量场的方法,即对于有限区域V内任何一个单值、导数连续有界的矢量场,若给定其散度和旋度,则该矢量场就被确定,最多只相差一个常矢量;若同时还给出该矢量场的边值条件,即该矢量在边界S上的切向分量(或法向分量),则这个矢量场就被唯一确定了。
并且该矢量场可以表示成一个无散场和一个无旋场的和。
矢量场中梯度、散度、旋度的概念和意义本身与坐标系无关,但它们的具体计算公式与坐标系密切相关。
在很多情况下,直角坐标系不太方便,例如有关球体、圆柱体的问题,采用球坐标、圆柱坐标就比较方便,最根本的区别在于:直角坐标系中的单位矢量是常矢量,其他正交坐标系中的单位矢量一般是变矢量,它们的方向随空间位置不同而变化,因此其他正交坐标系中梯度、散度、旋度的计算公式比直角坐标系中的要复杂得多。
静态场中,主要介绍了静电场(电量不随时间变化的、静止不动的电荷在周围空间产生的电场)和静磁场(静止的恒定电流产生的磁场)。
静电场以库仑定律及其推论(高斯定理,静电场环路定理)为基础理论,得到了静电场理论的很多结论,如安培定律(磁感应强度的旋度等于电流密度的倍),引入了电位,电势能,电壁,电容,极化,电位移矢量,恒定电流场(电流密度仅是的函数而不随时间变化而形成的矢量场),恒定电场(恒定电流回路中,电源两极及导体上各点的电荷密度保持恒定,这种恒定的电荷分布在电源内外、导体内外产生的电场),泊松方程和拉普拉斯方程(若已知电荷分布可用于求电位),静磁场中还引入了磁化,磁矢位,磁标位。
电磁场与电磁波 总结
![电磁场与电磁波 总结](https://img.taocdn.com/s3/m/97a7eaa2dd36a32d7375819e.png)
主要内容o第一章矢量分析o第二章电磁场的基本规律o第三章静态电磁场o第四章静态场的边值问题o第五章平面电磁波o第六章平面电磁波的反射与折射o第七章导行电磁波o第八章电磁波的辐射第一章矢量分析1.梯度、散度、旋度的定义2.梯度、散度、旋度的计算。
记住直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的拉米系数。
(广义坐标系中的梯度、散度、旋度公式不必记)3.散度定理、斯托克斯定理单位体积内发出的通量 环量最大面密度2.梯度、散度、旋度的计算。
记住直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的拉米系数。
(广义坐标系中的梯度、散度、旋度公式不必记)sin ,,1321r h r h h 1231,,1h h h 1231,1,1h hh直角坐标系圆柱坐标系球坐标系,,x y z,,z ,,r第二章电磁场的基本规律1.麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式。
记住并理解每一方程的物理意义。
2.电磁场的边界条件3.本构方程4.极化电荷和磁化电流分布的计算5.电磁能量和电磁传输功率的计算3.本构方程各向同性线性介质EP E D 0HM H B 0EJ H)(H M 1r m EE P 0r 0)1( e4.极化电荷和磁化电流分布的计算P PM J mP e nPSMeJ nmSPS12n)(PPemS12n)(JMMe第三章静态电磁场1.静电位、矢量磁位的概念及方程2.电位满足的边界条件第四章静态场的边值问题1. 理想导体平面和球面镜像法。
2. 分离变量法。
会由通解公式根据边界条件确定问题的特解。
第四章静态场的边值问题在给定的边界条件下求解泊松方程或拉普拉斯方程。
方法:1. 镜像法在所求解场区域以外的空间中适当位置上,设置适当的像电荷来替代界面上的电荷的效果,像电荷与源电荷共同作用结果满足场域边界面上给定的边界条件,从而可以将界面移去,使所求解的边值问题转化为无界空间的问题。
导体平面的镜像:q = – q,q , q 的位置关于平面对称。
导体球面的镜像:q = – aq/d,q , q 的位置关于球面反演。
电磁场与电磁波每章小结
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1.4 矢量场的通量与散度
散度定理
S
F dS FdV
V
Fx Fy Fz F x y z
ex F x Fx ey y Fy ez z Fz
1.5 矢量场的环流和旋度
斯托克斯定理
C
F dl F dS
2
14
电磁场与电磁波教学组
第一章 矢量分析
4.2 电磁场的位函数
矢量位和标量位
B Ε t
矢量磁位
A (Ε ) 0 t 洛仑兹规范(条件) A 0 t
B 0
B A
A E t
1 Exm jkz 1 H ( z , t ) ey Exm cos(t kz x ) H( z) ez E( z) ey e 2π 1 2 1 k Sav Re E H ez Em 2 2 1 v k
练习册:2-4,2-5
电磁场与电磁波教学组
第一章 矢量分析
第四章 时变电磁场
4.1 波动方程
4.2 电磁场的位函数
4.3 电磁能量守恒定律 4.4 惟一性定理* 4.5 时谐电磁场
13
电磁场与电磁波教学组
第一章 矢量分析
4.1 波动方程
无源区的波动方程
E 2 E 2 0 t 2 H 2 H 2 0 t
点电荷对无限大接地导 体平板的镜像 (b)
q S (0, 0, h)
q S (0, 0, h)
q 1 1 q 1 1 u ( x, y , z ) 2 2 2 4 0 R1 R2 4 0 x 2 y 2 z h 2 x y z h
北邮电磁场与电磁波实验 心得体会总结
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电磁场与微波测量实验总结学院:班级:姓名:学号:一、实验建议八周的电磁场与微波实验让我收获了很多知识与经验,也培养了我实验动手的能力,但与此同时我也发现了实验的一些不足之处,下面是我对部分实验的看法和建议:1、课程安排不太合理微波工程是上学期学的,大家还有比较深刻的印象,对实验原理理解的比较快,实验进行得也比较顺利。
但电磁场是大二学的,已经基本都遗忘了,预习起来比较吃力,理解得也要慢一些。
2、希望学校能加强对实验器材的管理实验中,我们很多次发现许多器件不足,需要各个组之间相互借用,有时还需要等到其他组做完才能继续实验。
这不利于同学们完成实验,而且对于实验室的器材维护也会产生不利的影响。
建议实验室以后加强对于实验器材的管理与维护,同时也加强同学们对实验器材的重视和爱护,共同努力,创造一个更好的实验环境。
3、实验互相干扰太严重由于实验室较小,各组之间的干扰比较严重,几乎每次写实验误差分析的时候都要写上这一点。
其实可以通过合理安排小组进行实验的时间或者扩大实验场地。
二、提出新的实验用微波分光仪测量玻璃厚度1、实验目的深入理解电磁波的反射、折射和叠加2、实验仪器S426型分光仪的改进设备3、实验原理发射波在玻璃表面反射一次,透过玻璃后经反射板反射一次。
当两次反射博得路径相差波长的整数倍的时候,接受喇叭收到的信号最强。
设玻璃厚度为x,可以动板与玻璃距离为d,θ1和θ2分别为入射角和折射角,v1和v2分别为空气中速度和玻璃中速度。
其中θ2可由计算得出,λ、d、θ1均可以测量得到。
为减小实验误差可选取多个入射角进行测量。
玻璃的折射率可参考以下数据。
4、实验内容及步骤(1)将反射板紧贴玻璃,记下此时刻度d1;(2)移动反射板,观察接收信号,当信号出现一次最大值时记下此时刻度d2;(3)继续移动发射板,再次出现最大值时记下刻度d3;(4)更换入射角度,重复以上步骤;(5)将数据填入表格并进行计算。
5、数据记录λ=(d3-d2)*2 d=d2-d1带入公式(3),即可求出x三、实验总结电磁场与微波测量实验是通信工程、电子工程、自动控制、无线技术、微波工程、电磁兼容等专业的一门重要的基础实验课。
电磁场与电磁波学习心得
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电磁场与电磁波学习心得电磁场与电磁波的课程已经上了将近一学期。
现在整体总结一下我在课堂上学的知识,以及谈谈我对电磁场的认识。
提到电磁场,麦克斯韦方程组首先涌入我的脑筋。
麦克斯韦方程组可以说是电磁场理论的基础。
本书结构从简到易,首先讲解了一些电磁场的基本规律。
真空中电荷周围电场的规律,以及电流周围磁场的基本规律。
接着是静态电场的边界条件,即在两种介质的分界面上,电场强度的切向分量是连续的;当两种媒质的分界面上存在自由面电荷,电位移矢量的法向分量是不连续的。
在不同磁介质的分界面上一般都存在磁化面电流,在分界面磁感应强度的法向分量是连续的,当分界面上不存在自由面电流时,磁场期间昂度的切向分量是连续的。
之后教材带我们正式带进电磁场的世界,为我们讲述了电磁波在无界空间中的传播,以及均匀平面波的反射与投射等相关问题。
以下谈谈我对电磁场、电磁波的认识:电磁场由相互依存的电磁和磁场的总和构成的一种物理场。
电场随时间变化时产生磁场,磁场随时间变化时又产生电场,两者互为因果。
在电磁现象的某些量子特征可以被忽略的范围内,由电场强度E、电通密度D、磁场强度H和磁感应强度B四个相互有关的矢量确定的,与电流密度和体电荷密度一起表征介质或真空中的电和磁状态的场。
在电磁学里,电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。
处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。
电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。
电磁场可由变速运动的带电粒子引起。
也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。
电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。
电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别,出现一些由于时变而产生的效应。
2024年电磁场与电磁波学习心得(2篇)
![2024年电磁场与电磁波学习心得(2篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/b223dc5611a6f524ccbff121dd36a32d7275c749.png)
2024年电磁场与电磁波学习心得在____年,电磁场与电磁波学习已经成为高中物理课程的一部分,让我有机会更深入地了解这一重要的物理学科。
通过学习过程,我积累了大量的知识和经验,对电磁场与电磁波的原理和应用有了更深入的理解。
下面是我在学习电磁场与电磁波过程中的心得体会。
首先,我意识到电磁场是一个基本的物理概念,它贯穿于我们生活的各个方面。
电磁场是由电荷产生的,当电荷发生运动时,就会形成电磁场。
通过学习电磁场的产生和性质,我了解到电磁场具有方向性和强度的概念。
电磁场的方向性是指电磁场具有一个特定的方向,可以通过箭头来表示;而电磁场的强度则表示电磁场的大小,通常用矢量表示。
理解了这些概念后,我就能更好地理解电磁场如何影响周围的物体和其他电荷了。
其次,我学习了电磁波的理论和特性。
电磁波是由震动的电场和磁场组成的,通过学习电磁波的产生和传播过程,我了解到电磁波具有波长和频率的概念。
波长是指电磁波的一个完整周期的长度,而频率则表示电磁波的波动次数。
通过波长和频率,我们可以计算出电磁波的速度,即光速。
这让我惊讶,因为光速是一个巨大的数字,它的速度非常快,几乎接近无限大。
此外,我还学习了电磁波的不同类型,包括射线、无线电波、可见光、紫外线和X射线等。
每一种电磁波都有其特定的特性和应用,这让我对电磁波的广泛应用有了更深入的了解。
另外,学习电磁场和电磁波的过程中,我也掌握了一些重要的公式和定律。
其中,最重要的是麦克斯韦方程组。
这是一个描述电磁场和电磁波行为的一系列方程,它们之间相互关联,形成了一个完整的理论体系。
通过解析麦克斯韦方程组,我可以计算出电磁场和电磁波的各种性质,如电场强度、磁感应强度、电磁波的传播速度等。
同时,我还了解到安培定律、法拉第电磁感应定律和高斯定律等重要定律,它们都是电磁场和电磁波理论的重要基础。
在学习电磁场与电磁波的过程中,我也进行了一些实验和观察,来进一步加深对理论知识的理解。
其中,最有趣的实验是利用磁场对电荷进行偏转。
电磁场与电磁波学习心得(2篇)
![电磁场与电磁波学习心得(2篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/918a43e9b1717fd5360cba1aa8114431b90d8eec.png)
电磁场与电磁波学习心得电磁场与电磁波是物理学中非常重要的概念和理论,也是我在大学物理课程中学习的内容之一。
通过学习电磁场与电磁波的理论和实践,我对电磁学有了更深入的理解。
在这篇文章中,我将分享我在学习过程中的一些心得体会。
首先,我认为理论知识的学习是掌握电磁场与电磁波的基础。
电磁学的理论体系非常广泛,包括电场、磁场、电磁感应、电磁波等方面的知识。
对于每一个知识点,我都需要理解其基本概念、原理和推导过程。
通过理论的学习,我明白了电磁场的产生与分布规律,电场和磁场的相互作用机制,以及电磁波的传播性质等内容。
这些理论知识为我进一步理解和应用电磁学提供了坚实的基础。
其次,实践是深化对电磁场与电磁波理论的理解的重要途径。
在实验室中,我亲自操作仪器设备,进行电磁场和电磁波的实验。
实践中,我能够观察到电荷在电场中的受力情况、磁场产生的磁感应强度以及电磁波的传播现象。
这使我对电磁学的知识有了直观的认识和实际的体验。
同时,通过实验的过程,我也学会了如何进行实验的设计、操作仪器的技巧,以及数据的处理和分析等实践能力。
实践不仅帮助我巩固了理论知识,还培养了我的动手能力和实际问题解决能力。
再次,对电磁学知识的应用可以提高学习的兴趣和学习效果。
电磁学是一门应用性很强的学科,在实际生活中有很多应用。
例如,电磁学知识在通信、电力、能源等领域都有广泛的应用。
通过学习和理解电磁学的原理和规律,我可以更好地理解和应用科技产品、设备的工作原理。
同时,我也很有兴趣研究和探究电磁学的新技术和新应用。
例如,纳米技术在电磁学中的应用,无线充电技术的实现原理等。
这些应用性的知识和研究引起了我的兴趣和激发了我的求知欲。
最后,我认为与他人的交流和讨论对于学习电磁学也是很有帮助的。
在学习过程中,我经常与同学们一起研究、解答和讨论电磁学的问题和难点。
通过与他人的交流,我可以从不同的角度、不同的思维方式来看待问题,获得更多的启发和思考。
与他人的交流还可以帮助我检验和提高自己的理解能力和表达能力。
电磁场与电磁波学习心得
![电磁场与电磁波学习心得](https://img.taocdn.com/s3/m/720d13b903d276a20029bd64783e0912a2167c27.png)
电磁场与电磁波学习心得作为一个对电磁学基础不太了解的人来说,学习电磁场与电磁波的课程,是一个充满挑战和机会的过程。
在学习期间,我深刻体会到电磁学在现代物理学研究中的重要性和广泛应用,同时也深入了解了电磁学的基本概念、原理和公式,今天我想跟大家分享一下我的学习心得。
先谈电磁场,电磁场是指带电粒子产生的电场和磁场,我们可以通过电场和磁场的力观察电磁场的行为。
学习电磁场就要用到其中的电场和磁场,电场中涉及电势、磁场涉及磁力线等方面的知识。
在学习期间,我对电势概念、电场的高斯定理、安培环路定理和磁场的比奥萨伐尔定律等知识点都有了更深入的了解和应用。
在了解了电磁场的基础之后,我们开始接触电磁波。
首先是电磁波的基本概念和产生方式,电磁波是由电场和磁场所形成的波动,形式上为交替变化的电场和磁场的波动,广泛存在于自然界中。
而电磁波的产生则是由交流电源引起的电磁振荡而产生的。
在课程学习中,我们也对电磁波的能量、传播方向以及电磁波在不同介质中的传播速度和反射等方面有了深入的了解。
一些电磁波在现实中的应用也非常广泛。
例如广播电视等电磁波的信息传播,无线通讯设备如手机等的信号传播等,电磁波在各个领域都有着广泛的应用。
此外,电磁学还对纳米技术、生物学、等领域有着重要应用,进一步证明了其在现代物理学中的重要地位。
本课程的学习中,我们除了学习电磁场和电磁波的基本方程式和定理外,还涉及到了许多实际应用上的知识,例如微波炉、激光器、量子力学等,更是让我对物理学有了不一样的认识和启发。
在学习的过程中,课程中的许多实例和习题都给我们提供了非常好的练习机会,也让我们更好地理解了所学知识。
除此之外,还有一些新颖的教学方式,例如使用动画演示、音乐等,让我们更易于理解抽象的概念。
总之,在学习电磁场、电磁波课程的过程中,我充分认识到了电磁学在现代物理学研究中的重要性和广泛应用,同时也更加认识到电磁学的基本概念、原理和公式的应用。
我相信,在今后的学习生涯中,我会更加深入地学习电磁学的知识,加强对物理学的认识和探索。
电磁场与电磁波-知识点总结
![电磁场与电磁波-知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/055ca02ea417866fb84a8ec8.png)
电磁场与电磁波-知识点总结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、LC T π2=电磁麦克变化的电场产生磁场 特点:为横波,在真空中电磁电磁场与发接应用:电视、雷达。
目的:传递信息 调制:调幅和调频 原理:电磁波遇到导体会在导体中激起同频率感应电流二、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,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 电和磁场机械能 定义:机械能是指动能和势能的总和。
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)。
(4) LC 电路的周期公式及其应用LC 回路的固有周期和固有频率,与电容器带电量、极板间电压及电路中电流都无关,只取决于线圈的自感系数L 及电容器的电容C 。
2、电磁场麦克斯韦电磁理论:变化的磁场能够在周围空间产生电场(这个电场叫感应电场或涡旋场,与由电荷激发的电场不同,它的电场线是闭合的,它在空间的存在与空间有无导体无关),变化的电场能在周围空间产生磁场。
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
![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](https://img.taocdn.com/s3/m/eefc9f8ee518964bcf847ce7.png)
谢谢!
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
《电磁场与电磁波》教学总结【模板】
![《电磁场与电磁波》教学总结【模板】](https://img.taocdn.com/s3/m/908b54ca2f60ddccdb38a0c6.png)
《电磁场与电磁波》教学总结任宇辉2017年11月一、课程简介:“电磁场与电磁波”是高等学校电子信息和通信等电子类专业本科生必修的一门专业基础课。
该课程是《微波技术与天线》、《高等电磁理论》等后续专业课程学习的基础。
课程所包含的内容是这些专业本科学生应具备的知识结构的重要组成部分。
通过本课程的学习,使学生对宏观电磁场与电磁波的基本概念和规律有深入完整的理解;掌握麦克斯韦方程组的含义及其应用;了解媒质的电磁特性及电磁边界条件;学会定量计算典型电磁场的方法;掌握电磁场边值问题的基本解法;具备对简单工程电磁问题的分析能力;锻炼实验技能,培养创新能力。
二、历史沿革2005年以前,由于师资等原因我院并未专门开设“电磁场与电磁波”课程。
当时由高宝建副教授主讲“微波技术与天线”课程,其中大概用8~10个课时来介绍电磁场的基本原理。
2004年以来,课程获得了校级教学质量工程项目的资助,我们加大了对“电磁场与电磁波”课程的改革与建设。
通过系统地研究与探索,重点进行了课堂教学内容、教学方法、现代化教学手段、实验教学等方面的研究和实践。
学校也对通信工程专业实验室进行投入,购置“电磁场与微波”相关实验设备,使得课程实验的条件进一步改善。
自2005年起,学校修订培养方案,由高宝建、任宇辉老师为我院通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术三个本科专业同时开设“电磁场与电磁波”课程。
其中通信工程、电子信息科学与技术专业为“学科方向课”,共54课时。
电子信息工程专业为“专业选修课”,共36课时。
但此次培养方案调整后,我们不再为本科生开设“微波技术与天线”课程。
2011年,学校再一次修订培养方案。
“电磁场与电磁波”被确认为通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术三个本科专业的“学科平台课程”,并且为通信工程专业后续学生开设“微波技术与天线”课程。
至此,“电磁场、微波技术与天线”课程体系在我院本科生的培养中占有了重要的地位。
目前,“电磁场与电磁波”课程由任宇辉讲师主讲,高宝建副教授督导。
电磁场与电磁波课程学习心得的
![电磁场与电磁波课程学习心得的](https://img.taocdn.com/s3/m/459a1c860b1c59eef9c7b498.png)
电磁场与电磁波课程学习心得入大三又学习到许多新的知识,尤其对电磁场与电磁波有深深的感觉,实话说这门课真的不太易懂。
学习中有深深地难度,不过经过半年的学习,总的来说还是深有感触。
电磁场与电磁波课程体系严谨,公式繁多,推导复杂,概念抽象,难以理解。
因此在学习之前不仅要有一个正确的学习态度,还要根据本课程的特点有针对性的采取一些科学的学习方法。
只有两者有机地结合,才能获得富有成效的学习。
电磁场与电磁波内容复杂,理解难度大,因此十分有必要进行课前预习,对将要学习的内容获得整体上的认知,否则就很可能在听课时不知所云。
本课程有大量的电磁学公式,而课本中针对这些公式的大量繁杂的数学推导和证明又常常使我们无所适从,一头雾水。
若一味地研究其数学原理和证明过程就会很容易陷入其中,迷失方向,从而忽略了对公式本身的理解。
这样在解决实际问题的时候,根本无法抓住问题的本质所在,依旧会无从下手。
对于公式的推导,不宜面面俱到,只要能够熟悉其中关键的推导步骤即可。
在以往其他专业课的学习中,总是对计算能力有着较高的要求,结果则往往是在考试时仅仅套了套公式,按了按计算器而已。
虽然成绩较高,但是收获却不大。
然而在电磁场与电磁波这门课程当中,真正应该强调的是对概念的理解,而并非计算和推导。
对概念不仅要知其然,还要知其所以然,这样在实践中才能真正应用所学知识来解决问题。
纵然在实际工程应用中会伴随着大量复杂的、且有一定精度要求的计算,但这些计算完全可以交给功能强大且效率极高的电子计算机来完成。
在追求效率和速度的今天,在某些工程应用中使用手工计算明显不合时宜,因此不必拘泥于计算的问题。
此外,过于繁杂的计算反而会掩盖概念的本质。
对于计算,我认为应该充分利用好现代计算工具,如各种数值计算软件和专业的电磁场与电磁波分析软件,熟练掌握它们的使用方法,培养现代工程实践能力才是正确的方向。
电磁场与电磁波课程中有许多内容比较抽象,比如:电磁波的极化现象,时谐电磁场,电磁波在空间的传播等内容。