第1章电磁场理论概述.pptVIP

1.1 麦克斯韦方程组与洛仑兹力 1.1.1 麦克斯韦方程组 积分形式： 二、方程中的物理量： 三、方程的含义： 相互铰链的闭合电力线、闭合磁力线 1.1.2 辅助方程——结构关系式 二、不同媒质的媒质参数 1.1.3 边界条件 二、边界条件的推导举例： 三、边界条件的一般形式 四、理想介质与理想介质交界面的边界条件 五、理想导体与理想介质交界面的边界条件 1.1.4 洛仑兹力 1.2 时谐电磁场 1.2.1 时谐电磁量的复数形式 一、时谐电磁场(Time -Harmonic field) 二、时谐电磁场的简化表示式：复数表示式 三、复数表示式与瞬时表示式的关系： 五、其他电磁量的复数表示式: 1.2.2 时谐电磁场场方程的复数形式 二、 时谐场的时间偏导数的复数表示式： 三、时谐场的散度、旋度的复数表示式： 四、时谐场场方程的复数形式： 五、时谐场的结构方程和边界条件的复数形式： 1.2.3 复介电常数和复磁导率 二、复介电常数 1.3 静态场 1.3.1 静态场场方程 一、静电场的场方程 4、 静电场的电位 二、恒定电流磁场的场方程 4、 恒定电流磁场的矢量位 三、恒定电场的场方程 四、恒定电流场的场方程 4、焦耳定律： 1.3.2 静态场的边界条件 二、恒定电流磁场的边界条件 三、恒定电流场与恒定电场的边界条件 1.3.3 静态场中的多导体系统 二、导体回路的自感和导体回路间的互感 2、互感 1.3.4 静态场的能量 二、恒定电流磁场的能量 1.4 时变电磁场的能量和能流 1.4.1 坡印亭矢量和坡印亭定理 二、坡印亭定理 1.4.2 复坡印亭矢量和复坡印亭定理 四、复坡印亭定理 1.5 时变电磁场的波动性 1.5.1 波动方程 二、无源、均匀、各向同性媒质中的波动方程 三、无源、均匀、各向同性、不导电媒质中的波动方程 四、时谐场的复波动方程 1.5.2 波动性 二、波动方程通解的物理意义 1.6 无界均匀媒质中平面电磁波的传播 1.6.1 无界均匀理想媒质中平面电磁波的传播 4、时谐场解的意义： 二、无界均匀理想媒质中平面波的传播特性 三、无界均匀理想媒质中平面波的传播参数 1.6.2 向任意方向传播的均匀平面电磁波 二、向任意方向 传播的均匀平面波 三、传播矢量 四、向任意方向传播的电场的表示式 五、电场、磁场的关系式 六、传播特性 向任意方向传播的均匀平面波的传播特性与向 +z 方向传播的均匀平面波的特性完全相同； 平面电磁波的传播特性由Maxwell方程决定，与所选用的坐标系无关。 1.6.3 电磁波的极化 3、极化的数学表示： 4、极化的种类： 二、线极化 3、矢端运动方式 三、圆极化 3、矢端运动方式 4、左旋、右旋圆极化波： 四、椭圆极化 3、矢端运动方式 4、左旋、右旋椭圆极化波： 五、三种极化之间的关系 1.6.4 无界均匀有耗媒质中平面电磁波的传播 二、导电媒质中时谐场的频域麦克斯韦方程 引入复介电常数的作用： 三、导电媒质中电磁波的参数 2、复波阻抗： 3、波长： 四、导电媒质中的平面电磁波 2、磁场： 五、导电媒质中平面波的传输特性总结： 衰减常数 随频率变化，说明对于同一导电媒质，不同频率的电磁波衰减的快慢不同；对于良导体而言，频率越高，衰减越快，可传播距离越短。 相移常数 随频率变化，相速度 也随频率变化，说明不同频率电磁波的相速度不同，即存在色散，造成信号失真； 波阻抗为复数，且随频率变化，磁场相位比电场相位滞后。 六、良介质和良导体 1.7 电磁波在两种不同媒质交界面上的反射和折射 反射、折射现象的物理实质： 一些设定： 1.7.1 在两种不同媒质交界面处反射和折射的基本规律 二、平面波反射、折射的基本规律 三、菲涅尔系数 2、反射波、折射波的极化 3、菲涅尔系数 4、垂直入射情况的菲涅尔系数 四、功率反射系数与功率折射系数 1.7.2 电磁波向理想导体表面入射 3、总场的特点： 驻波随时间的变化规律：在原地上下振动 二、斜入射 2、平行极化入射情况 总场的特点： 理想导体表面全反射的工程应用 1.7.3 电磁波向两种理想介质交界面的入射 媒质1中总场的特点 二、斜入射 三、全透射 3、全透射的工程用： 四、全反射 4、全反射的工程应用： 1.7.4 电磁波向有损耗媒质界面的入射 一、垂直入射情况 4、穿透深度 几种导电媒质的穿透深度 5、表面阻抗 二、斜入射情况 1.8 时变电磁场的位函数 1.8.1 位函数的引入 一、引入的目的： 1.8.2 位函数满足的方程 二、时谐场的位函数的频域方程 1.8.3 位函数方程的解——滞后位 二、时谐场的频域滞后位 1.9 时变电磁场的唯一性定理 一、唯一性定理 1.10 麦克斯韦方程组