《电磁场与电磁波》学习提要
第一章 场论简介
1、方向导数和梯度的概念;方向导数和梯度的关系。 2、通量的定义;散度的定义及作用。
3、环量的定义;旋度的定义及作用;旋度的两个重要性质。 4、场论的两个重要定理:高斯散度定理和斯托克斯定理。 第二章
静电场
1、电场强度的定义和电力线的概念。
2、点电荷的场强公式及场强叠加原理;场强的计算实例。 3、静电场的高斯定理;用高斯定理求场强方法与实例。
4、电压、电位和电位差的概念;点电荷电位公式;电位叠加原理。 5、等位面的定义;等位面的性质;电位梯度,电位梯度与场强的关系。 6、静电场环路定理的积分形式和微分形式,静电场的基本性质。 7、电位梯度的概念;电位梯度和电场强度的关系。 8、导体静电平衡条件;处于静电平衡的导体的性质。 9、电偶极子的概念。
10、电位移向量;电位移向量与场强的关系;介质中高斯定理的微分形式和积分形式;求介质中的场强。
11、介质中静电场的基本方程;介质中静电场的性质。
12、独立导体的电容;两导体间的电容;求电容及电容器电场的方法与实例。 13、静电场的能量分布,和能量密度的概念。
第三章 电流场和恒定电场
1、传导电流和运流电流的概念。
2、电流强度和电流密度的概念;电流强度和电流密度的关系。 3、欧姆定律的微分形式和积分形式。
4、电流连续性方程的微分形式和积分形式;恒定电流的微分形式和积分形式及其意义。5、电动势的定义。
6、恒定电场的基本方程及其性质。
第四章 恒定磁场
1、电流产生磁场,恒定电流产生恒定磁场。
2、电流元与电流元之间磁相互作用的规律-安培定律。
3、安培公式;磁感应强度矢量的定义;磁感应强度矢量的方向、大小和单位。 4、洛仑兹力及其计算公式。
5、电流元所产生的磁场元:比奥-萨伐尔定律;磁场叠加原理;磁感应线。计算磁场的方法和实例。
6、磁通的定义和单位。
7、磁通连续性原理的微分形式、积分形式和它们的意义。 8、通量源和旋涡源的定义。
9、安培环路定律的积分形式和微分形式。 10、安培环路定律的应用。
11、磁场强度的定义,磁场强度的单位,磁场强度矢量和磁感应强度矢量的关系。
12、磁介质中的安培环路定律的积分形式微分形式。 13、用安培环路定律的积分形式来计算磁感应强度。 14、磁通、磁链和自感。求电感的方法和实例。 15、互感;求互感的方法和实例。
第五章 时变电磁场
1、法拉第电磁感应定律的积分形式和微分形式;感应电动势的正方向;感应电场的特点;感应电场电力线的特点;感应电动势的计算实例。
2、位移电流密度;位移电流特点;推广的安培环路定律的积分形式和微分形式;全电流连续定律。
3、麦克斯韦方程组的积分形式、微分形式和辅助方程;这些方程的物理意义。 4、电磁场的边界条件及其推导方法。 5、理想导体表面处的边界条件。
6、电磁场的能量密度;坡印廷定理;坡印廷矢量。
第六章 电磁波的传播
1、无源空间电磁波一维波动方程的解(即方程6.1-4a至 6.1-4f)的物理意义;E0、H0、
ω、v、λ和k的物理意义。
2、平面电磁波的基本性质;波阻抗的概念。
3、平面简谐电磁波的平均能量密度;平均能流密度矢量。 4、传播常数、相位常数和衰减常数的概念。
5、电磁波在均匀导电媒质中的传播规律;透入深度的概念 6、圆极化波、椭圆极化波的特点。 7、反射定律和折射定律。
8、半波损失、布儒斯特角、光密媒质、光密媒质和全反射的概念。
第七章 传输线和波导
1、自由电磁波的概念;导行波的概念。 2、高频电磁波在传输线中传播时的特点;“长线”和“短线”的概念。 3、横电磁波、横电波和横磁波的概念。
4、同轴电缆的传输特性; 矩形波导的传输特性
5、波导壁面对传播波的作用;矩形波导中的主波TE10波场结构和面电流的特点。 6、工作波长、波导波长、截止频率和截止波长的概念。 7、截止波长与矩形波导几何尺寸的关系。
第八章 电磁波辐射
1、辐射和天线的定义。 2、滞后位和动态位的概念。
3、近区和远区的概念;偶极子天线近区场和远区场的特点。 4、天线辐射电阻、总辐射功率的概念及它们之间的关系。 5、理想点源、方向性系数、天线效率和天线增益的概念。
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