电磁场复习要点

2026/1/27 14:58:38

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3.1.5

4、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3.3.7

7、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。能够求出瞬时坡印廷矢量和平均坡印廷矢量(各种公式) 4、坡印廷定理的意义

5、什么是时谐场,对于时谐场场量瞬时形式和复数形式之间的转换 第五章

1、均匀平面波的定义,一般表达式,如何判断波的传播方向

2、均匀平面波的主要参数的求解:周期、频率、波数、波长、波速、波阻抗,电场强度和磁场强度之间的相互求解。

3、均匀平面波在理想介质和在导电媒质中的传播特性、对应的波形 4、均匀平面波的极化,定义、如何描述、判断

5、衰减因子、相位因子、色散、趋肤深度、良导体中电场和磁场的相位关系 第六章

1、反射系数、透射系数,入射波、反射波和透射波的表达式

2、由理想介质垂直入射到理想导体后,在理想介质中的合成波是驻波。驻波的定义、特点。电场的驻波和磁场的驻波之间的关系,电场的波节点和电场的波腹点。 第七章

1、导行电磁波的概念,直行均匀的导波装置的特点 2、导行电磁波的分类 3、TEM波的传播特点

4、矩形波导中能不能传播TEM波,为什么

5、矩形波导的中能够传播的各种模式,什么是主模,什么是简并 6、矩形波导中的各传播模式的截止波长、截止频率(还有其他概念),判断可以传播的依据。

7、单模传输采用哪种模式,对于给定波长或频率的波要采用单模传输的话应该如何设置矩形波导的尺寸

简答题(5个,共25分)

1、什么是矢量场的通量?通量的值为正、负或0分别表示什么意义? 2、什么是矢量场的环流?环流的值为正、负或0分别表示什么意义? 3、写出微分形式的麦克斯韦方程组 4、写出积分形式的麦克斯韦方程组 5、简述静电场的基本性质 6、简述恒定磁场的基本性质

7、电位是如何定义的?E????中的负号的意义是什么?

8、什么是静电场的边值问题?用文字叙述第一类、第二类及第三类边值问题。 9、用文字叙述静态场解的唯一性定理,并简要说明它的重要意义。 10、写出复数形式的麦克斯韦方程组

11、两个互相垂直的线极化波叠加,在什么条件下,分别是:(1)线极化波(2)圆极化波 12、什么是波的极化?什么是线计划、圆极化、椭圆极化。 13、什么是驻波?它与行波有何区别?

14、均匀平面波向理想导体表面垂直入射时,理想导体外面的合成波具有什么特点? 15、沿均匀波导传播的波有哪三种基本模式? 16、为什么矩形波导不能传播TEM波? 计算题(6个,共50分)

1、根据高斯定律求静电场,并根据电位函数和场量的关系求电容。 2、根据安培环路定理求恒定磁场

3、利用边界条件,根据一个介质中的电场或磁场求另一个介质中的电场或磁场,以及分界面上的面电流密度和面电荷密度。

4、边值问题(镜像法要求能够求出镜像电荷的个数、位置和大小,分离变量法要求能够写出位函数满足的方程和边界条件)

5、均匀平面波在理想介质中的传播(各种物理量的求解,电场和磁场表达式) 6、均匀平面波的反射透射问题(入射波反射波透射波的表达式、极化方式)


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