北航《电磁场与电磁波》期中复习要点

北航《电磁场理论》复习大纲

一、电磁场定律

1、媒质中：积分形式场定律，微分形式场定律和边界条件（B-D形式场定

律，E-H形式场定律，对称形式场定律）；复数形式场定律；场定律的物

理意义（包括整体物理意义）；边界条件及其物理意义；良态域与非良态

域；高斯定理，斯托克斯定理。

2、物质中的宏观场：物质的极化，极化电荷与电场高斯定律，极化电流与

修正的安培定律，永久极化和非永久极化物体解题方法；物质的磁化，

物质磁化的安培电流模型，物质磁化的磁荷模型；电磁场场量组成关系，媒质的性质：线性和非线性，各向同性和各向异性，均匀和非均匀媒质，简单媒质。

3、复数形式场定律中复矢量的概念，复矢量乘积的物理意义。

二、位函数

1、静电场标量位：标量位引入和物理意义；标量位微分方程和边界条件。

2、标量位的性质：极值定理、平均值定理和唯一性定理。

3、混和边界条件下唯一性定理的证明。

4、唯一性定理的应用：静电镜像法。

5、静电场示意场图的画法。

6、静磁场的矢量位和标量位。

7、位函数的远区多极子展开式的物理意义。

三、静电场的分离变量法（不考）

1、直角坐标系中的分离变量法：平凡解和一般解及物理意义。

2、柱坐标系中的分离变量法：平凡解和二维一般解及物理意义。

3、球坐标系中的分离变量法：平凡解和一般解及物理意义。

4、分离变量法试探解的选解原则，边界条件的确定：自然边界条件、电位

导数边界条件、趋势性边界条件。

5、叠加原理在选解和边界条件中的应用。

四、电磁场的能量和功率

1、电场和磁场的能量：电场和磁场能量及能量密度的基本形式。

2、坡印廷定理及物理意义：坡印廷矢量，瞬时坡印廷矢量和复数坡印廷矢

量表达式的区别和相互关系；坡印廷定理：瞬时值形式、复数形式，积

分形式、微分形式。坡印廷定理以及各种变化形式的物理意义。

3、物质中的极化能和磁化能。

五、平面电磁波

1、均匀平面波、TEM波、TE波、TM波的概念和相互关系，均匀平面波的

传播特性。

2、行波、驻波、行驻波、相移常数、波阻抗、相速、群速、色散概念。

3、电磁波的极化：线极化波、圆极化波（左旋、右旋）、椭圆极化波（左旋、

右旋）；极化的工程判断方法；极化的分解与合成。

4、沿任意方向传播的均匀平面波：波的数学表达式；波的特性。

5、平面波在有耗媒质中的传播，良导体的趋肤效应。

六、平面波的反射与折射

1、常用术语：垂直极化、平行极化。

2、垂直入射时的反射与折射：介质与理想导体分界面处的反射：入射波和

反射波的特性和相互关系；两种无耗介质分界面处的反射和折射：入射

波、反射波和透射波的相互关系；三层介质的无反射条件。

3、斜入射时的反射与折射：自由空间与理想导体表面；电介质分界面。

4、反射系数、透射系数，及与折射率、波阻抗的关系；布儒斯特角、临界

角与全反射，介质中全反射和金属表面全反射的区别；导行波的概念，

表面波的概念。

七、电磁波的辐射

1、时变场的位函数：标量位和矢量位，洛仑兹条件，滞后位。

2、交变电偶极子的辐射：交变电偶极子的近区场、远区场，辐射场的方向

图、辐射功率、辐射电阻。

3、交变磁偶极子的辐射：交变电偶极子和交变磁偶极子的对偶关系。

4、天线辐射、半波天线、天线阵的概念。