电磁场与电磁波复习要点.doc

电磁场与电磁波期末考试知识点要求矢量分析和场论根底1、理解标量场与矢量场的概念；场是描述物理量在空间区域的分布和变化规律的函数2、理解矢量场的散度和旋度、标量场的梯度的概念，熟练掌握散度、旋度和梯度的计算公式和方法〔限直角坐标系〕梯度：，物理意义：梯度的方向是标量u随空间坐标变化最快的方向；梯度的大小：表示标量u的空间变化率的最大值散度：单位空间体积中的的通量源，有时也简称为源通量密度，高斯定理：，旋度：其数值为*点的环流量面密度的最大值，其方向为取得环量密度最大值时面积元的法线方向斯托克斯定理：数学恒等式：，3、理解亥姆霍兹定理的重要意义：假设矢量场 A 在无限空间中处处单值，且其导数连续有界，源分布在有限区域中，则矢量场由其散度和旋度唯一地确定，并且矢量场 A 可表示为一个标量函数的梯度和一个矢量函数的旋度之和静电场和恒定磁场1、 理解静电场与电位的关系，，2、 理解静电场的通量和散度的意义，，静电场是有散无旋场，电荷分布是静电场的散度源3、 理解静电场边值问题的唯一性定理，能用平面镜像法解简单问题；唯一性定理说明：对任意的静电场，当电荷分布和求解区域边界上的边界条件确定时，空间区域的场分布就唯一地确定的镜像法：利用唯一性定理解静电场的间接方法。

关键在于在求解区域之外寻找虚拟电荷，使求解区域的实际电荷与虚拟电荷共同产生的场满足实际边界上复杂的电荷分布或电位边界条件，又能满足求解区域的微分方程点电荷对无限大接地导体平板的镜像：当两半无限大相交导体平面之间的夹角为α时，n =3600/α，n为整数，则需镜像电荷数为n-1.4、 理解恒定磁场的环量和旋度的意义，,说明磁场是无散有旋场，电流是激发磁场的旋涡源5、 理解矢量磁位的意义，并能根据矢量磁位计算磁场B=∇×A，〔库仑规：〕时变电磁场1、 掌握麦克斯韦方程组的微分形式，理解其物理意义熟练掌握正弦电磁场的复数表示法本构关系：，，，复数表示：，2、 正确理解和使用边界条件一般情况， 理想介质与理想介质， 理想介质与理想导体：， ， 3、 掌握电磁场的波动方程，无源理想介质，亥姆霍兹方程4、 理解坡印廷矢量的物理意义，并应用它分析计算电磁能量的传输情况S：表示单位时间通过垂直于能量流动方向单位面积上的的能量5、 理解矢量位A和标量位的概念以及A、满足的方程在洛伦兹规下，该方程说明矢位A的源是电流密度，而标位u 的源是电荷时变场中电流密度和电荷是相互关联的。

无界空间平面电磁波的传播1、 掌握均匀平面波的概念和表示方法了解研究均匀平面波的重要意义均匀平面波：等相位面上电场和磁场的方向、振幅都保持不变的平面波，，，，，2、 理解并掌握均匀平面波在无界理想介质中的传播特性1〕横电磁波2〕无衰减3〕波阻抗为实数4〕无色散5〕3、 理解并掌握均匀平面波在无界有损耗媒质中的传播特性，，，1〕是横电磁波2〕有衰减3〕波阻抗为复数4〕有色散5〕4、 低耗介质和良导体1〕低耗介质：特点：衰减小；；电场和磁场之间存在较小的相位差2〕良导体趋肤效应：高频电磁波在良导体中衰减很快，以致于无法进入良导体深处，仅可存在其外表层，这种现象称为趋肤效应趋肤深度(δ)：电磁波进入良导体后，场强振幅衰减到外表处振幅的1/e 时所传播的距离5、 理解波的极化概念，掌握电磁波极化方式的判断方法波的极化：电场强度矢量随时间变化的轨迹和形状对于沿+ z 方向传播的均匀平面波：线极化：d＝0、±pd＝0，在1、3象限；d＝±p，在2、4象限圆极化： d＝±p/2，E*m＝Eym 取“＋〞，左旋圆极化；取“－〞，右旋圆极化椭圆极化：其它情况 0 < d < p，左旋；－p < d＜0，右旋。

练习册：6-3,5,10；平面电磁波的反射与透射1、 深刻理解均匀平面波对理想导体平面和对理想介质平面的垂直入射，要求熟练掌握分析方法和过程，理解所得结果所表征的物理意义；反射系数：，透射系数：1） 对理想导体平面的垂直入射〔驻波〕：，2） 对理想介质平面的垂直入射〔行驻波〕，，，振幅：，振幅：，2、 了解均匀平面波对分界面的斜入射的分析方法，理解反射定律和折射定律相位匹配条件：折射定律：3、 了解产生全反射现象和无反射现象的条件，了解其应用全反射：，，当，出现沿界面传播的倏逝波或外表波全透射：， 电磁波的辐射与接收1、 理解电磁波与激发它们的源之间的关系了解辐射场的研究方法，掌握滞后位的物理意义2、 理解电偶极子的近区场和远区场的意义1〕近区场(感应场)2〕远区场〔辐射场〕，，，，3、 了解线形天线的分析方法和根本电参数〔如方向性函数、方向性系数、方向性图及辐射功率等〕的概念和意义 z.。