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1、 电磁场与电磁波 名词解释不完全归纳 By Hypo 第一章 矢量分析 1 1 场场 场是遍及一个被界定的或无限扩展的空间内的 能够产生某种物理效应的特殊的 物质 场是具有能量的 2 2 标量标量 一个仅用大小就能够完整描述的物理量 标量场 标量场 标量函数所定出的场就称为 标量场 描述场的物理量是标量 3 3 矢量矢量 不仅有大小 而且有方向的物理量 矢量场 矢量场 矢量场是由一个向量对应另一个 向量的函数 描述场的物理量是矢量 4 4 矢矢线 场线 线 场线 在矢量场中 若一条曲线上每一点的切线方向与场矢量在该点的方向 重合 则该曲线称为矢线 5 5 通量通量 如果在该矢量场中取一曲面 S
2、 通过该曲面的矢线量称为通量 6 6 拉梅拉梅系数 系数 在正交曲线坐标系中 其坐标变量 u1 u2 u3 不一定都是长度 可能是角度量 其矢量微分元 必然有一个修正系数 称为拉梅系数 7 7 方方向导数 向导数 函数在其特定方向上的变化率 8 8 梯度梯度 一个大小为标量场函数在某一点的方向导数的最大值 其方向为取得最大值方 向导数的方向的矢量 称为场函数在该点的梯度 记作 9 9 散度 散度 矢量场沿矢线方向上的导数 该点的通量密度称为该点的散度 10 10 高斯高斯散度定理 散度定理 某一矢量散度的体积分等于该矢量穿过该体积的封闭表面的总通量 11 11 环量环量 在矢量场中 任意取一闭
3、合曲线 将矢量沿该曲线积分称之为环量 12 12 旋度旋度 一矢量其大小等于某点最大环量密度 方向为该环的一个法线方向 那么该 矢量称为该点矢量场的旋度 13 13 斯托克斯托克斯定理 斯定理 一个矢量场的旋度在一开放曲面上的曲面积分等于该矢量沿此曲面 边界的曲线积分 14 14 拉普拉斯算子 拉普拉斯算子 在场论研究中 定义一个标量函数梯度的散度的二阶微分算子 称 为拉普拉斯算子 第二章 电磁学基本理论 1 1 电场 电场 存在于电荷周围 能对其他电荷产生作用力的特殊的物质称为电场 2 2 电场强度 电场强度 单位正试验电荷在电场中某点受到的作用力 电场力 称为该点的电场 d grad d
4、n a n 强度 3 3 电位差 电位差 单位正电荷由 P 点移动到 A 点 外力所做的功称为 A 点和 P 点之间的电位 差 4 4 电位 电位 定义无穷远处的电位为零 外力将单位正电荷是由无穷远处移到 A 点 则 A 点 和无穷远处的电位差称为 A 点的电位 5 5 磁场 磁场 存在于载流回路或永久磁铁周围空间 能对运动电荷施力的特殊物质称为磁场 6 6 磁通量 磁通量 磁感应强度对一个曲面的面积分称为穿过该曲面的磁通量 7 7 磁通连续性原理 磁通连续性原理 穿过空间任意闭合曲面的磁通量恒为零 这就是磁通连续性原理 它说明磁感线是连续的闭合矢线 磁场是无散场 8 8 矢量磁位 矢量磁位
5、引入一个辅助矢量 A 令 B A 则 A 0 称 A 为矢量磁 位 单位为韦伯 米 Wb m 9 9 安培环路定律 安培环路定律 在真空中 磁场强度沿任意回路的线积分 等于该回路所限定的曲面 上穿过的总电流 10 10 位移电流 位移电流 在电容器两极板间 由于电场随时间的变化而存在位移电流 Id 其数值 等于流向正极板的传导电流 Ic 11 11 传导电流 传导电流 自由电子或其他带电粒子在导体媒质中定向运动所产生的电流 1212 全电流定律 全电流定律 磁场不仅由传导电流产生 也能由随时间变化的电场 即位移电流产 生 13 13 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 磁场中的一个闭合导体回
6、路由于某种原因引起穿过导体回路 的磁通量发生变化时 回路中就产生了感应电流 表示回路中感应了电动势 且感应电 动势的大小正比于磁通对时间的变化率 14 14 电场的高斯定律 电场的高斯定律 穿过任何闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的净电荷 15 15 磁场的高斯定律 磁场的高斯定律 通过任何闭合曲面的磁感应强度矢量 B 的通量恒为零 16 16 电流连续性方程 电流连续性方程 表明从封闭曲面流出的电流 必然等于封闭曲面内正电荷的减少 率 反之亦然 d S BS Cd III 第三章 媒质的电磁性质和边界条件 1 1 导体 导体 含有大量可以自由移动的带电粒子的物质 2 2 电介质 电介质
7、电介质是一种绝缘材料 在外电场作用下不能发生传导现象 可以发生极化 现象 3 3 电导率 电导率 电导率是表征电介质导电特性的物理量 4 4 磁介质 磁介质 在外磁场作用下能产生磁化的物质称为磁介质 5 5 磁导率 磁导率 磁导率是表征磁介质磁特性的物理量 6 6 电介质的极化 电介质的极化 这种在外电场作用下 电介质中出现有序排列的电偶极子 表面上出 现束缚电荷的现象 称为电介质的极化 7 7 极化强度 极化强度 描述电介质极化程度的物理量 单位体积中分子电矩的矢量和 8 8 磁介质的磁化 磁介质的磁化 在外磁场作用下 物质中的原子磁矩都将受到一个扭矩作用 大部分 原子磁矩都趋于和外磁场方向
8、一致排列 结果对外产生磁效应 这种现象称为物质的磁 化 9 9 磁化强度 磁化强度 单位体积内 所有磁矩的矢量和 10 10 真空真空介电常数介电常数 0 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场 介质中的电场 与原外加电场 真空中 的比值即为真空介电常数 11 11 真空磁导率 真空磁导率 0 真空中的电导率 12 12 物态方程物态方程 第四章 静态场分析 1 1 静态场静态场 静态场是指电磁场中的源量和场量都不随时间发生变化的场 2 2 标量磁位 标量磁位 在无源场中 引入一个辅助矢量 m 令 H m 则 m 0 称 m 为标量磁位 3 3 对偶性定理 对偶性定理 如果描述两种物理现象的
9、方程具有相同的数学形式 并具有对应的边界 条件 那么它们解的数学形式也将相同 亦称二重性原理 4 4 惟一性定理 惟一性定理 在给定边界条件下 泊松方程或拉普拉斯方程的解也是惟一的 第五章 场论和路论的关系 1 1 欧姆定律 欧姆定律 反映电阻两端电压和流经电阻的电流的关系 即 2 2 焦耳定律 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电的时间成正比 Q I 2R t 3 3 电容 电容 容纳电荷的本领为电容 C Q U 4 4 电感 电感 导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比 自感 由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象
10、互感 当一导体中的电流发生变化时 在临近的另一导体中产生感应电动势 叫做互 感现象 5 5 外自感 外自感 导线外部环面内的磁链与导线中电流的比值 6 6 内自感 内自感 导线内部的磁链与导线中电流的比值 7 7 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 任一瞬时任一节点的电流的代数和恒为零 第六章 平面电磁波 1 1 等相位面 等相位面 等相位面又称为波阵面 在波的传播过程中 振动相位相同的点连成的面 称为波阵面或者波面 2 2 球面波 球面波 等相位面是球面的电磁波称为球面波 3 3 平面波 平面波 等相位面是平面的电磁波称为平面电磁波 4 4 均匀平面波 均匀平面波 任意时刻 如果在平面等相位面上 每
11、一点的电场强度均相同 这种电 磁波称为均匀平面波 5 5 横电磁波 横电磁波 TEMTEM 波 波 对于传播方向 电场和磁场只有横向分量 没有纵向分量 这种 电磁波称为横电磁波 简写为 TEM 波 6 6 相位常数 相位常数 描述传输线上传播的电磁波在传播中相位变化的物理量 7 7 相速 相速 等相位面运动的速度 8 8 介质的介质的本质阻抗 本质阻抗 亦称波阻抗 是电磁波行进时遇到的阻抗 9 9 坡印廷矢量 坡印廷矢量 流出单位面积的功率密度 1010 坡印廷定理 坡印廷定理 在任意时刻 空间任一点的电磁能量密度应为此时电场能量密度与磁 场能量密度之和 11 11 色散现象色散现象 在有耗媒质中 不同频率的波以不同的相速传播的现象 UIR 1 0 N j j I SEH 22 c 11 22 SVV EHdSJEdVEHdV t 12 12 色散媒质 色散媒质 能发生色散现象的媒质 有耗媒质为色散媒质 1 13 3 趋肤深度趋肤深度 电流密度幅值衰减为导体表面上幅值的 倍 电磁波所传输的距离 14 14 电磁屏蔽原理电磁屏蔽原理 根据趋肤效应 利用一定厚度的导体板作成屏蔽罩 将电子设备保 护起来 护起来 15 15 波的极化定义波的极化定义 指空间某点的电场强度矢量随时间的变化规律 用电场强度矢量的 端点在空间随时间变化所画的轨迹来表示 1 e
