电磁场理论复习指导
第一章 矢量分析
知识点: ? 矢
量
代
数
:
??A?(?? B?)?C??( B?
???A?????????A?(B?C)?B?(C?A)?C?(A?B)
? 基本概念:场的定义,方向导数、梯度,通量、散度和环量、涡量、旋度
? 无旋场、无散场及矢量分解
定义 以及矢量场的Helmholtz定理 ? ▽算子的运算
矢量性和微分性,运算规则 ,注意合法运算,两者兼顾。 ? 矢量分析中的若干积分定理
Guass定理,Stokes定理,其他用到会给出 ? 正交曲线坐标系:基本概念 直角 √ √ √ √ √ √ 圆柱 √ × × × √ √ 球 √ × × × √ √ ▽ ▽· ▽× ▽2 dS dV ? δ函数 :定义、性质 (抽样和互易)
???1??r????????4??(r) ?3??r??r?2 第二章 静电场
??r????3??0 ?r?知识点:
? 静电场的基本定律:基本概念和定律(库仑定律、叠加原理、电场强度、电流密度的定义、点电荷的数学模型、各种分布的电场强度表达式、零级近似)静电场的基本方程:高斯定理和环路定理
? 静电场的电位:电位的由来、定义,电位降概念、电位满足的方程(泊松方程和拉普拉斯方程)
? 电位的多级展开:单级项和偶级项,点偶极子的物理模型,性质
? 存在介质时的静电场:介质极化、极化强度和极化电荷的概念和定义;存在介质时满足的基本方程;本构关系;边界条件(切向电场连续,法向电位移矢量在表面无自由电荷时连续。电位连续,电位的法向导数在表面无自由电荷时连续),等效思想(三种模型);介质的极化特性(尤其是线性均匀各项同性介质)
? 静电场中的导体:基本概念和性质;理想化模型;导体系电容(电容系数等定义和物理意义)互易性
? 静电场的能量:有无介质时,能量的表达式和物理意义,注意有一个只能表征能量
? 静电场的求解方法:直接积分法;高斯定理加叠加原理;
解泊松方程,注意边界条件和对称性
第三章 边值问题的解法
知识点:
? 唯一性定理:概念;重要意义
? 镜像法:(可直接记忆结果)思路、理论根据、方法;主要是课上所讲几种镜像以及其叠加问题;注意使用镜像法的几个要点(5个)以及对称性
? 解析函数法:基本概念,保角变换法(指数、对数、幂函数)注意使用条件和单一性区域
? 分离变量法:定义,解题思路和步骤;直角坐标系需自己记忆,圆柱和球坐标系会给出正交性公式(只考课上所讲几种情况)
? 格林函数法:基本思想、定义和分类,(只要求解格林函数,无需求解电位分布)
? 恒定电流场的电场:一般规律:电流和电流密度的定义以及它们之间的关系;电荷守恒定律;焦耳定律;恒定电流场的基本特性;基本方程和边界条件;导电介质中的恒定电流场:欧姆定律;维持恒定电流场的条件;基本方程和边界条件;理想导体在恒定电流场中的特性以及与静电场中导体的对偶性;恒定电流场的求解方法(高斯定理、恒定电流条件;解拉普拉斯方程;电阻的串并联;利用对偶性)一般求解漏电导。
第四章 恒定磁场
知识点:
? 基本规律和基本概念:电流源与磁感应强度定义;比奥沙法尔定律;磁感应强度的远区特性(零级近似);基本方程(有旋无散场);洛伦兹力
? 矢量磁位:概念和由来,规范变换(库仑规范、洛伦兹规范)
? 存在磁介质时的恒定磁场:基本方程和边界条件(磁通连续原理,安培环路定理、磁感应矢量法向连续,在无自由电流时磁场强度矢量切向连续,磁矢位连续) ? 磁偶极子的定义和物理模型
第五章 电磁感应的磁场能量
知识点:
? 法拉第电磁感应定律:基本概念和公式 ? 电感:定义和性质(互易性),不做计算要求 ? 磁场能量:表达式和物理意义
第六章 时变电磁场
知识点:
? 麦克斯韦方程组:微分和积分表达形式,每个公式的物理意义,边界条件和对称性
? 时谐场麦氏方程组及边界条件:时谐场的复数表达方式以及与实数表达之间的转换;方程组及边界(理想导体)(4
条说明)
? 电磁场的位函数表示:矢量位和标量位的定义以及其与电磁场量之间的关系。规范变换(库仑规范、洛伦兹规范)规范不变性
? 达朗贝尔方程(熟记),其解的形式和物理意义
? 波印亭定理:一般时变场和时谐场的表达形式,其中每一项的物理意义
? 唯一性定理:一般时变场和时谐场唯一性定理包含的内容,知结论即可
? 准静态场和准静态近似不要求
? 广义麦氏方程组:知其形式和应用范围即可
第七章 平面电磁波
知识点:
? 平面波的概念,分类
? 无损介质中的均匀平面波:基本参量的定义和物理意义(波长、传播常数、相速度、波阻抗);平面波的特点 ? 有损介质中的均匀平面波:参量(衰减常数、相位常数、波阻抗);特点,与无损介质中的不同之处;复杂的表达式无需记忆,用时会给出;基本概念
? 极化:概念与性质,会判断电磁波的极化方式
? 色散:知什么是色散及其引起的后果即可;群速度的定义,与相速度的区别
? 非均匀平面波:只掌握上课内容即可
? 反射和折射:基本概念与定义;反射和折射定律;全反射和全透射条件,熟记菲涅尔公式;向理想导体平面投射后,总场的特点
? 多层介质的反射和折射不考
第八章 电磁波的辐射
知识点:
? 辐射的基本概念和必要条件
? 分区条件;电偶极子、磁偶极子的辐射场特点;方向性函数、方向性系数、辐射电阻的概念和求解 ? 线天线的分类和求解方法
考试时间:1月2号下午2:30-4:30 考试地点:3123、3124
? 非均匀平面波:只掌握上课内容即可
? 反射和折射:基本概念与定义;反射和折射定律;全反射和全透射条件,熟记菲涅尔公式;向理想导体平面投射后,总场的特点
? 多层介质的反射和折射不考
第八章 电磁波的辐射
知识点:
? 辐射的基本概念和必要条件
? 分区条件;电偶极子、磁偶极子的辐射场特点;方向性函数、方向性系数、辐射电阻的概念和求解 ? 线天线的分类和求解方法
考试时间:1月2号下午2:30-4:30 考试地点:3123、3124