《电磁学课程复习要点总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁学课程复习要点总结（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电磁学复习考什么？电磁学的基本知识，分析问题解决问题的能力。1 电磁学的主要部分A 基本物理量的定义，单位，单位的定义（MKSA制），单位的量纲。电场，电场强度，电位移矢量，电偶极矩负正，极化强度， 电流密度，面电流密度，电势（差），电压，电导率()，电容率，电阻，电感(电流和磁场能的联系)，电容(电荷和电场能的关系)器件和物理量的区分，电动势，位移电流，传导电流，束缚电流，束缚面电流磁场，磁场强度，磁感应强度，磁矩，磁化强度，自感，互感，磁化率，磁导率，能量密度，能流密度，玻印廷矢量B 基本物理规律库仑定律，毕奥-萨伐尔定律，高斯定理磁场的，环路定理，洛伦兹力公式， 法拉第电磁感应定律，磁路
2、定理楞次定律，”感生电流的效果总是反对产生感生电流产生的原因“马克斯韦方程， 电场能， 磁场能， 受力，洛仑兹公式 负能定理 叠加原理，（矢量叠加，标量叠加）唯一性定理，（平衡体系）C 基本电路电容，电阻，电感，阻抗（），导纳，传递函数，品质因数，有效值，无功功率，电路方程（），串联，并联电路，时间常数，谐振频率。2 复习方法A 总结列表（物理概念，物理量，公式）B 解题方法和思路的总结C 典型例题，容易出现错误的地方。D 不清楚的地方一定要搞清楚。3 做题的注意事项A 题目的条件要分析清楚。B 对称性要判断正确。C 画图，建立坐标，解题中所用的参量一定要在图中标清楚。D 辅助参量的定义一定要
3、在使用前写清楚。E 矢量的表示，不要忘记方向，等号两边要一致。F 用量纲判断等式的正确性和结果的正确性。单位面积受力G 从物理意义出发判断结果的正确性。（场在无穷远处的情况，在一些特殊位置的情况，在 时的情况）H 要注意正确的单位。（数字结果要写清楚单位，表达式结果不必写单位。这是因为一般符号本身已经包含单位，而数字则不包含单位）默认MKSA单位制，如果你采用其他单位制必须明确说明。4 解题方法A 从基本定义和基本规律出发进行解题。互能公式 B 利用对称性进行解题。球对称（与r无关），轴对称（与无关），平面对称（与X，Y无关，镜面的方向问题），与Z无关的对称。判断对称的方法-“设身处地”， 即
4、把自己放到相关点去观察，对称关系则一目了然。C 利用典型例题的结果进行解题。MOT线圈在轴线上的磁场。D 用算符法解电路方程。 E 用微分方程解电路方程。F 用复数解法求电路方程的稳态解。5 例题及讲解1. (10分)一个均匀带电的球体，半径为 r0 ，所带电荷密度为.证明该带电体的电场矢量满足电场的散度方程：(为真空电容率) 解：球内电场（根据问题的球对称性，用高斯定理） 球外电场；oxyz2（10分）方波导是一种常用的微波传输器件，由中空的矩形金属筒构成。已知方波导（如图）中的电场强度分布为：；。 其中为电磁波圆频率； 为方波导宽边长；, 为正常数，t为时间。求出该电磁波的能流密度矢量并说
5、明能流特征。； ； 能量沿z 方向传播，y 方向没有能量流动，沿x方向有能量往返，平均流动为零。KRCL3（15分）如图电路由理想电源（电动势）,电阻R，电容C，和电感L组成。在t A=0 2. （15分）试证明：任何一个闭合电流环路（作为一个整体）在均匀外磁场中所受的安培力（各部分受的安培力的总和）为零。解：电子学系2002级电磁学期末试卷（A）一. 写出下列物理量的定义和单位（20分）(1) 磁场强度 , 单位是 安培/米(2) 极化强度 单位是 库仑/米2(3) 无功功率 单位是 瓦特(4) 面电流密度 通过垂直于电流方向的单位长度上的电流。单位是 安培/米(5) 空间（介质）的特性阻抗
6、 单位是 欧姆二. （20分）右图由一个半径为的均匀带电球体和一个半径为的均匀带电球面组成的带电体系。球体带电总量为Q, 球面带电总量为-Q,球面和球体同心。求：（1） 内带电球的自能。（2） 外带电球面的自能。（3） 互能，（4） 整个带电体系的静电场能。解：（1）内球的自能 （2）球壳自能 (3) 互能(4) 整个系统静电场能三.（15分）半径为R的介质球均匀磁化（如图），磁化强度为。求球内轴线上磁感应强度分布。解：介质均匀磁化，磁场强度必然是均匀的。磁感应强度也必然是均匀的，即介质求内各点得磁感应强度必然相等。因此我们只需计算球心的磁感应强度即可。磁化面电流密度 四.（15分）右图为一R
7、LC串联谐振电路， 由定义导出其品质因数Q的表达式。解：电容存储的能量 电感存储的能量 电路储存的总能量 一个周期消耗的能量 根据定义， 五. （15分）一半圆形闭合导线线圈,半径为R（如图），导线中有电流I,求圆心O处单位长度导线的受力。解： 方向垂直于纸面向外。单位长度导线受力为 六. (15分)半径为R的导体球，球外是一个厚度为R的球壳，球壳均匀带电，球壳中总带电量为Q.取无穷远处为电势零点，这时，导体球的电势为零。求球壳外表面电势。解：设 导体球带电 球壳外的电场为：球壳外表面的电势为：球壳中的电荷密度为：球壳中的电场分布为：导体球的电势因而有：电子学系2002级电磁学期末试卷（B）一
8、 两个常用国际单位制单位来表示下列物理量的单位，要求写出推导根据。（20分,每小题4分）。（例：，电场强度E的单位是伏特/米）。1 真空介电常数 平行板电容器电容量为，S为极板面积，d为间距。因此，得单位可表示为 法拉/米2 磁场强度H磁场强度环路定理 因此，H的单位可表示为 安培/米3玻印廷矢量SS为能流密度矢量，因此，S的单位是 瓦特/米2。4。磁导率单位长度无穷长螺线管的电感 因而有 的单位是5 电位移矢量 DD的单位是 库仑/米2。二 （20分）一个半径为的导体球，外面是一个外半径为的均匀介质球壳；介质的相对介电常数为.求该体系的电容。解：设导体球带电量Qoxyz三.（15分）方波导是
9、一种常用的微波传输器件，由中空的矩形金属筒构成。已知方波导（如图）中的电场强度分布为：；。其中为电磁波圆频率； 为方波导宽边长；为方波导窄边高，为正常数，t为时间。求通过方波导横截面的平均功率。解： 通过横截面平均功率 四.（15分）电路如右图。变压器初级线圈自感系数为，次级线圈自感系数为，忽略漏磁，电压源。求电阻R上消耗的功率。解：复数解法，匝数比为初级等效电路 zyx五。（15分）一电流体系由一个半径为R的半圆形导线和两根半无穷长导线连接而成（如图）。导线中电流为I. 两条半无穷长直导线都和半圆形导线所在平面垂直。求圆弧中心O处的磁感应强度。解： 两根板无穷长直导线上的电流在O处产生-z方
10、向磁场z 半圆弧在O处产生的磁场是-x方向xO六(15分)无穷长同轴电缆由同轴的内导体圆柱和外导体圆柱面组成， 中间为真空（如图）。内导体和外导体通有等值反向的电流I. 求单位面积外导体的受力。解：内导体中的电流在外导体处产生的磁感应强度B1为 外导体中的电流产生的磁场计算在外导体上一块小电流元所在处除该小电流元外，外导体上其余部分的电流在该处产生的磁场。设该小电流元在其附近产生的磁感应强度为。显然有 该小电流元处的磁感应强度为：该小电流元受力：单位面积外导体受力： 电子学系2001级电磁学期末试题一 说明下面的名词。(每项4分,本题20分)1 磁化率描述介质磁化特性的参量。，为 磁化强度，为磁场强度，为磁化率。对线性各向同性介质是无量纲的常数.2 磁滞回线磁滞回线是铁磁质在磁化状态变化时的或曲线（为磁感应强度，为磁场强度，为磁化强度）。磁滞回线是不可逆的单向回线。
