電磁場與電磁波課程知識點總結(jié)

1、電磁場與電磁波課程知識點總結(jié)1 麥克斯韋方程組的理解和掌握（1）麥克斯韋方程組本構(gòu)關(guān)系： （2）靜態(tài)場時的麥克斯韋方程組（場與時間t無關(guān)）2 邊界條件（1）一般情況的邊界條件（2）介質(zhì)界面邊界條件（s= 0 Js= 0）3 靜電場基本知識點（1）基本方程本構(gòu)關(guān)系： （2）解題思路l 對稱問題（球?qū)ΨQ、軸對稱、面對稱）使用高斯定理或解電位方程（注意邊界條件的使用）。l 假設(shè)電荷Q 計算電場強度E 計算電位 計算能量e=E2/2或者電容（C=Q/）。（3）典型問題l 導(dǎo)體球（包括實心球、空心球、多層介質(zhì)）的電場、電位計算；l 長直導(dǎo)體柱的電場、電位計算；l 平行導(dǎo)體板（包括雙導(dǎo)體板、單導(dǎo)體板）的電

2、場、電位計算；l 電荷導(dǎo)線環(huán)的電場、電位計算；l 電容和能量的計算。例：abrsrSabql球?qū)ΨQ軸對稱面對稱4 恒定電場基本知識點（1）基本方程本構(gòu)關(guān)系： （2）解題思路l 利用靜電比擬或者解電位方程（要注意邊界條件的使用）。l 假設(shè)電荷Q 計算電場E 將電荷換成電流（Q I）、電導(dǎo)率換成介電常數(shù)（）得到恒定電場的解 計算電位和電阻R或電導(dǎo)G。5 恒定磁場基本知識點（1）基本方程本構(gòu)關(guān)系： （2）解題思路l 對稱問題（軸對稱、面對稱）使用安培定理l 假設(shè)電流I 計算磁場強度H 計算磁通 計算能量m=H2/2或者電感（L=/I）。（3）典型問題l 載流直導(dǎo)線的磁場計算；l 電流環(huán)的磁場計算；l

3、 磁通的計算；l 能量與電感的計算。6 靜態(tài)場的解基本知識點（1）直角坐標(biāo)下的分離變量法l 二維問題通解形式的選擇（根據(jù)零電位邊界條件）；l 特解的確定（根據(jù)非零電位邊界條件）。（2）鏡像法l 無限大導(dǎo)體平面和點電荷情況；l 介質(zhì)邊界和點電荷情況。7 正弦平面波基本知識點（1）基本方程與關(guān)系電場強度瞬時值形式 電場強度復(fù)振幅形式 瞬時值與復(fù)振幅的關(guān)系： 坡印廷矢量（能流密度） 平均坡印廷矢量（平均能流密度） 磁場強度與電場強度的關(guān)系：大小關(guān)系 方向關(guān)系 （2）波的極化條件與判斷方法電磁波電場強度矢量的大小和方向隨時間變化的方式， 定義：極化是指在空間固定點處電磁波電場強度矢量的方向隨時間變化的

4、方式。通常，按照電磁波電場強度矢量的端點隨時間在空間描繪的軌跡進行分類。設(shè)電場強度為：l 極化條件： A、 直線極化：B、 圓極化： C、 橢圓極化：上述兩種條件之外。l 圓極化和橢圓極化的旋向當(dāng)時為左旋，當(dāng)時為右旋。表1：圓極化波和橢圓極化波旋向判斷條件及結(jié)論傳播方向坐標(biāo)關(guān)系參考分量相位差旋向結(jié)論正軸向傳輸負軸向傳輸x軸Ey左旋右旋右旋左旋y軸Ez左旋右旋右旋左旋z軸Ex左旋右旋右旋左旋8 / 8文檔可自由編輯打印圓極化波旋向示意圖yxz逆時針旋轉(zhuǎn)（左旋）順時針旋轉(zhuǎn)（右旋）ExEyExy0直線極化波方向示意圖xEyEx0-xEyy（a）Ey與Ex同相（b）Ey與Ex反相橢圓極化波旋向示意圖y

5、xz逆時針旋轉(zhuǎn)(左旋)順時針旋轉(zhuǎn)(右旋)ExEy圓極化和橢圓極化的旋向判斷作圖法1、 將參考分量定在相應(yīng)軸的正方向上；2、 計算另一分量與參考分量的相位差，相位差大于0時，另一分量畫在相應(yīng)的正軸方向，反之，畫于負軸方向；3、 拇指指向波的傳播方向，其余四指從另一分量轉(zhuǎn)向參考分量，哪只手滿足條件即為哪種旋向。（b） +y方向傳播（右旋）zyEzEx右手x（c） -x方向傳播圓極化波旋向判斷作圖法舉例（左旋）yxEyEz左手z傳播方向（a） +z方向傳播xzExEy左手（左旋）y（3）波的反射與折射 1、導(dǎo)體表面的垂直入射波特性l 導(dǎo)體外空間內(nèi)為駐波分布，有波節(jié)點和波腹點；l 沒有能量傳播，只有電

6、能和磁能間的相互轉(zhuǎn)換。z0xEH 2、介質(zhì)表面的垂直入射波特性l 入射波空間內(nèi)為行駐波分布，透射波空間為行波分布；z0x12l 有能量傳播；l 反射系數(shù)和透射系數(shù) 3、導(dǎo)體表面的斜入射波特性l 分垂直極化和平行極化兩種情況（均以電場強度方向與入射面的相互關(guān)系區(qū)分），沿導(dǎo)體表面方向傳輸?shù)氖欠蔷鶆蚱矫娌?；沿垂直?dǎo)體表面方向為駐波分布；l 對垂直極化方式，沿導(dǎo)體表面方向傳輸?shù)氖荰E波；對平行極化方式，沿導(dǎo)體表面方向傳輸?shù)氖荰M波；l 沿導(dǎo)體表面方向有能量傳輸，而沿垂直于導(dǎo)體表面方向無能量傳輸；l 沿導(dǎo)體表面方向的相速大于無限大空間中對應(yīng)平面波的相速，但是能量傳播速度小于平面波速度。 4、介質(zhì)表面的斜入射波特性l 也分垂直極化和平行極化兩種情況，沿導(dǎo)體表面方向和垂直導(dǎo)體表面方向傳輸?shù)木欠蔷鶆蚱矫娌ǎ?l 對垂直極化方式，沿導(dǎo)體表面方向傳輸?shù)氖荰E波；對平行極化方式，沿導(dǎo)體表面方向傳輸?shù)氖荰M波；l 沿導(dǎo)體表面方向有能量傳輸，而沿垂直于導(dǎo)體表