基本電磁理論review

1、Basic EM Theory基本電磁理論電子科技大學(xué)Yu Zhiyuan 2013電磁基本理論 1. 麥克思韋方程 2. 平面波 3. 極化。線(xiàn)極化與圓極化。 4. 波印廷矢量與波矢量 5. 矢勢(shì)理論 6. 惠更斯原理及公式麥克思韋方程 Maxwell Equation 三個(gè)矢量計(jì)算公式 散度的定義 常用坐標(biāo)下的散度公式iiiiAHHHHHHHA3213211i稱(chēng)為拉梅系數(shù)散度定律散度定理或高斯定理divergence theorem or Gauss theorem麥克思韋方程三個(gè)矢量計(jì)算公式 Maxwell Equation 三個(gè)矢量計(jì)算公式 散度的定義 常用坐標(biāo)下的散度公式i稱(chēng)為拉梅系

2、數(shù)iiiiAHHHHHHHA3213211Stokes theorem斯托克斯定律Gradient of Functions 函數(shù)的梯度 不同坐標(biāo)下的 梯度計(jì)算iiiuH1u旋度計(jì)算公式與相關(guān)定理旋度定義3322113213322113211AHAHAHaHaHaHHHHAHelmholtz定律Therefore, once both the divergence and curl of a vector function are specifi ed, the function is fully determined.This fact is known as the Helmholtz d

3、ecomposition theorem .Laplace算子Laplace算子是電磁學(xué)中常見(jiàn)的運(yùn)算。麥克思韋方程 微分公式電磁基本量積分形式的麥克思韋方程 積分形式定義：等相位面為平面的電磁波稱(chēng)為平面電磁波平面波其中為波矢量平面波特性相速，群速與能速 相速是等相位面運(yùn)動(dòng)的速度； 群速是信號(hào)包絡(luò)運(yùn)動(dòng)的速度； 能速是能量傳遞的速度；群速與相速之間的關(guān)系極化。線(xiàn)極化與圓極化 波的極化波的極化 一般波矢的端點(diǎn)，隨時(shí)一般波矢的端點(diǎn)，隨時(shí)間將間將畫(huà)出一條曲線(xiàn)畫(huà)出一條曲線(xiàn) 可能是直線(xiàn)，橢圓或圓可能是直線(xiàn)，橢圓或圓。 則分別稱(chēng)為線(xiàn)極化波則分別稱(chēng)為線(xiàn)極化波 橢圓極化波橢圓極化波 圓極化波圓極化波線(xiàn)極化波橢圓極

4、化波圓極化波Poynting 矢量EHS滿(mǎn)足右手規(guī)則波矢量 一個(gè)矢量，它的方向表示電磁波的等相位面行進(jìn)的方向；一個(gè)矢量，它的方向表示電磁波的等相位面行進(jìn)的方向；它的大小稱(chēng)為波數(shù)它的大小稱(chēng)為波數(shù)k k，k=k=* *sqrt()=2/sqrt()=2/，其中，其中為頻率，為頻率，和和分別為磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，分別為磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，為波長(zhǎng)。因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)。因?yàn)榭臻g相位變化為空間相位變化22相當(dāng)于一個(gè)全波，因此相當(dāng)于一個(gè)全波，因此k k表示單位長(zhǎng)度表示單位長(zhǎng)度內(nèi)所具有的全波數(shù)目。內(nèi)所具有的全波數(shù)目。k k也被稱(chēng)為電磁波的相位常數(shù)，因也被稱(chēng)為電磁波的相位常數(shù)，因?yàn)樗硎緜鞑シ较蛏喜ㄐ羞M(jìn)單位距離時(shí)相位變化的大小。為它表示傳播方向上波行進(jìn)單位距離時(shí)相位變化的大小。矢勢(shì)理論Solenoidal 螺旋管型的關(guān)于F的矢量Helmholtz方程源，輔助勢(shì)與場(chǎng)量間的關(guān)系場(chǎng)與源的關(guān)系對(duì)A與F的總結(jié)惠更斯源和惠更斯原理對(duì)于由口徑面上的場(chǎng)，在遠(yuǎn)區(qū)的場(chǎng)可以用惠更斯(Huygens)原理進(jìn)行計(jì)算。定義如下的惠更斯等效源JH = n x Es MH = -n x Hs其中JH 和M