电磁场与电磁波名词解释复习
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电磁场与电磁波知识点复习一、电磁场的基本概念电磁场是由电场和磁场相互作用而形成的一种物理场。
电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流或变化的电场产生的。
电荷是产生电场的源,库仑定律描述了两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其定义为单位正电荷在电场中所受到的力。
电流是产生磁场的源,安培定律描述了电流元之间的相互作用。
磁场强度则是描述磁场强弱和方向的物理量。
二、电磁波的产生电磁波是由时变的电场和时变的磁场相互激发而产生,并在空间中以一定的速度传播。
变化的电流和电荷分布都可以产生电磁波。
例如,一个振荡的电偶极子就是一种常见的电磁波源。
当电偶极子中的电荷来回振动时,周围的电场和磁场也随之发生周期性的变化,从而产生电磁波向空间传播。
三、电磁波的性质1、电磁波是横波电磁波中的电场强度和磁场强度都与电磁波的传播方向垂直,这是电磁波作为横波的重要特征。
2、电磁波的传播速度在真空中,电磁波的传播速度恒定,等于光速 c,约为 3×10^8 米/秒。
3、电磁波的频率和波长频率和波长是描述电磁波的两个重要参数,它们之间的关系为:波长=光速/频率。
电磁波的频率范围非常广泛,从低频的无线电波到高频的伽马射线。
4、电磁波的能量电磁波具有能量,其能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比。
四、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的一组方程,包括四个方程:高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培麦克斯韦定律。
高斯定律描述了电场的通量与电荷量之间的关系;高斯磁定律表明磁场的通量总是为零;法拉第电磁感应定律说明了时变磁场可以产生电场;安培麦克斯韦定律则指出时变电场也可以产生磁场。
这组方程统一了电学和磁学现象,预言了电磁波的存在,并奠定了现代电磁学的基础。
五、电磁波的传播电磁波在不同介质中的传播特性不同。
在均匀介质中,电磁波遵循直线传播规律;当电磁波从一种介质进入另一种介质时,会发生折射和反射现象。
电磁场与电磁波基础知识总结静电场是指电场和电荷之间关系稳定不变的情况下的电磁场。
在静电场中,电场的强度由电荷及其分布决定,遵循库仑定律。
静磁场是指磁场和磁荷之间关系稳定不变的情况下的电磁场。
在静磁场中,磁场的强度由磁荷及其分布决定,遵循比奥-萨伐尔定律。
静电场和静磁场所产生的相互作用称为电磁感应。
变化电磁场是指电荷和磁荷随时间变化而产生的电磁场。
在变化电磁场中,电场和磁场相互作用、相互产生、相互影响,遵循麦克斯韦方程组。
电场和磁场的变化会引起彼此的变化,形成电磁波的传播。
电磁波是电磁场的一种特殊表现形式,它是由电场和磁场相互作用而产生的一种能量传播方式。
电磁波是横波,垂直于电磁场传播方向的振动方向,传播速度等于真空中光速,约为3×10^8米/秒。
在电磁波中,电场和磁场的振幅相等、相位差为90°,并且电场和磁场的变化存在一定的关系,它们之间满足麦克斯韦方程组的关系式。
根据电磁波的频率范围,可以将电磁波分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
不同频率的电磁波所具有的性质和应用也不同,例如,微波可以用于通讯和加热食物,红外线可用于夜视和遥控等。
电磁场和电磁波在现代科学技术中有广泛的应用。
电磁波的发现和应用是无线通信、雷达、卫星通信、数字电视、手机等现代通讯技术的基础。
电磁波对物质的作用和能量的传递是放射治疗、医学诊断以及无线能量传输的基础。
电磁波与物质相互作用和散射形成了X射线检查、光电子学、红外光谱学等现代科学技术的核心原理。
总结起来,电磁场与电磁波是电磁学的基础知识。
电磁场是电场和磁场的总和,根据静态和动态特性可以分为静电场、静磁场和变化电磁场。
电磁波是电磁场的一种特殊表现形式,是由变化电磁场产生的能量传播方式。
电磁场和电磁波在现代科学技术中有广泛的应用。
深入理解和应用电磁场与电磁波的原理,对于掌握电磁学的基础知识和发展现代科学技术具有重要意义。
学习必备欢迎下载电磁场与电磁波名词解释:1.亥姆赫兹定理(P26):在有限区域内,矢量场由它的散度、旋度及边界条件唯一地确定,这就是亥姆赫兹定理的核心内容。
2.洛伦兹力(P40):当一个电荷既受到电场力同时又受到磁场力的作用时,我们称这样的合力为洛伦兹力。
3.传导电流(P48):自由电荷在导电媒质中作有规则运动而形成。
4.运流电流(P49):电荷在无阻力空间作有规则运动而形成。
5.位移电流(P49):电介质内部的分子束缚电荷作微观位移而形成。
6.电介质(P65):电介质实际上就是绝缘材料,其中不存在自由电荷,带电粒子是以束缚电荷形式存在的。
7.电介质的极化(P64):当把一块电介质放入电场中时,它会受到电场的作用,其分子或原子内的正、负电荷将在电场力的作用下产生微小的弹性位移或偏转,形成一个个小电偶极子,这种现象称为电介质的极化。
8.电介质的磁化(P64):当把一块介质放入磁场中时,它也会受到磁场的作用,其中也会产生一个个小的磁偶极子,这种现象称为介质的磁化。
9.对偶原理(P105):如果描述两种物理现象的方程具有相同的数学形式,并且有相似的边界条件或对应的边界条件,那么它们的数学解的形式也将是相同的,这就是对偶原理。
10.叠加原理(P106):若φ1和φ2分别满足拉普拉斯方程,即▽²φ1=0和▽²φ2=0,则φ1和φ2的线性组合φ=aφ1+bφ2也必然满足拉普拉斯方程,即▽²(aφ1+bφ2)=0。
11.唯一性原理(P107):对于任一静态场,在边界条件给定后,空间各处的场也就唯一地确定了,或者说这时拉普拉斯方程的解是唯一的。
12.镜像法(P107):通过计算由源电荷和镜象电荷共同产生的合成电场,而得到源电荷与实际的感应电荷所产生的合成电场,这种方法称为镜象法。
13.电磁波谱(P141):为了对各种电磁波有个全面的了解,人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,这就是电磁波谱。
高二电磁场与电磁波知识点电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念和内容。
在高二物理学习中,电磁场与电磁波的理论和实践知识是必不可少的。
本文将对高二电磁场与电磁波的知识点进行全面的介绍和解析。
1. 电磁场的概念电磁场是指空间中存在的物质对电荷和电流产生相互作用的力场。
它包括静电场和磁场两个部分。
静电场是由电荷产生的,而磁场是由电流产生的。
电磁场以场线形式存在,用于描述力的大小和方向。
2. 静电场的性质与计算静电场的性质是指电场所具有的特点和规律。
其中包括电场强度、电势、电场线、电场能等。
电场强度表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小和方向。
电势则表示单位正电荷在某一点处所具有的电场能。
静电场还可以通过库仑定律进行计算,即F =k(q1q2/r^2),其中F为电场力,k为库仑常量,q1和q2为电荷量,r为两个电荷之间的距离。
3. 磁场的性质与计算磁场的性质包括磁场强度、磁感应强度、磁场线等。
磁场强度表示单位磁极在磁场中所受到的力的大小和方向。
磁感应强度则表示在某点的磁场中单位面积上垂直于磁场方向的磁感线数目。
磁场可以使用安培环路定理进行计算,即B = μ₀I/2πr,其中B为磁感应强度,μ₀为真空中的磁导率,I为电流强度,r为电流所形成的环路与要计算的点之间的距离。
4. 电磁感应与电磁感应定律电磁感应是指导体中的磁感线发生变化时,导体中会产生感应电动势。
电磁感应定律描述了感应电动势的大小和方向。
如果一个导体环路内的磁感线数目发生变化,就会在导体中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁感线的变化率成正比。
5. 波动光学的基本原理波动光学是电磁场与光学的关系,主要探讨光的传播、衍射、干涉、偏振等问题。
根据光的波动性质,波动光学理论解释了光的传播方向、波长和频率等特性。
波动光学中的重要概念还包括光的干涉、衍射和偏振现象。
6. 电磁波的性质与分类电磁波是由电场和磁场交替变化产生的一种能量传播形式。
电磁场与电磁波知识点
首先是电磁场。
电磁场是在空间中存在电荷时所产生的一种物理场,
具有电力作用和磁力作用。
电场是指电荷周围由电荷产生的力场,它的作
用力对电荷大小和正负有关,与电荷距离的平方成反比。
磁场是由电荷的
运动而产生的,它的作用力是与电荷运动速度的方向垂直的力,且大小与
速度成正比。
电场和磁场之间有非常重要的关系,即电磁场的统一性。
当电荷运动时,除了产生静电场外,还会产生磁场;而当电荷加速度变化时,则还会
产生电磁波。
这就是电场和磁场之间相互转换的过程,即麦克斯韦方程组
所描述的过程。
电磁场的统一性是电磁学的基础,它解释了电磁现象的统
一规律。
在电磁场和电磁波的研究和应用中,需要特别关注的几个重要现象和
原理。
首先是电磁感应现象,即由磁场变化所产生的感应电流和感应电动势。
电磁感应是电磁学中的重要基本原理,它解释了电磁感应现象的规律,应用于电磁能转换和电磁设备的设计中。
其次是电磁波的发射和接收原理,无线电、雷达和通信设备等都是基于电磁波的发射和接收原理工作的。
再
次是电磁波的干涉和衍射现象,它们是光学领域的重要现象,也是波动光
学的重要基础。
最后是电磁辐射和电磁波的传播特性,它们与物质的吸收、反射和透射现象相关,也是光学和电磁波通信的重要内容。
总之,电磁场和电磁波是电磁学的重要内容,它们解释了电磁现象的
统一规律,广泛应用于现代科技和通信领域。
了解电磁场和电磁波的知识
点有助于我们对电磁学的深入理解和应用。
《电磁场与电磁波基础知识概述》一、引言电磁场与电磁波是现代物理学的重要组成部分,在通信、电子、电力等众多领域都有着广泛的应用。
从无线电广播到手机通信,从雷达探测到卫星导航,电磁场与电磁波无处不在。
深入了解电磁场与电磁波的基础知识,对于理解现代科技的发展和应用具有重要意义。
二、电磁场的基本概念(一)电场1. 定义电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。
2. 电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示。
它的定义是单位正电荷在电场中所受的电场力。
电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
3. 电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度的方向,电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
(二)磁场1. 定义磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,它存在于磁体、电流和运动电荷周围。
磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
2. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用 B 表示。
它的定义是在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力 F 与电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值。
磁感应强度是矢量,其方向与小磁针在该点静止时 N 极所指的方向相同。
3. 磁感线磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
磁感线上每一点的切线方向表示该点磁感应强度的方向,磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。
(三)电磁场1. 定义电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。
变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,两者相互激发,形成电磁场。
2. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的一组方程,由四个方程组成。
它揭示了电场和磁场之间的内在联系,以及电磁波的产生和传播规律。
三、电磁波的基本概念(一)定义电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
“电磁场与电磁波“复习提纲根本定义、根本公式、根本概念、根本计算一、场的概念〔§1-1〕 1. 场的定义2. 标量场与矢量场:等值面、矢量线 二、矢量分析1. 矢量点积与叉积的定义:〔第一次习题〕2. 三种常用正交坐标系3.标量的梯度〔§1-3〕 a) 等值面:例1-1 b) 方向导数:例1-2c) 梯度定义与计算:例1-3 4. 矢量场的通量与散度〔§1-4〕a) 矢量线的定义:例1-4b) 矢量场的通量:()()S e r F S r F n SSd d⋅=⋅=⎰⎰ψc) 矢量场的散度定义与计算:例1-5d) 散度定理〔高斯定理〕:⎰⎰⋅=⋅∇SVS F V Fd d5. 矢量场的环量与旋度〔§1-5〕a) 矢量场的环流〔环量〕:⎰⋅=ll F d Γb) 矢量场的旋度定义与计算:例1-6 c) 旋度定理〔斯托克斯定理〕:()⎰⎰⋅=⋅⨯∇CSl F S Fd d6. 无源场与无散场a) 旋度的散度()0≡⨯∇⋅∇A ,散度处处为0的矢量场为无源场,有A F⨯∇=b) 梯度的旋度()0≡∇⨯∇ϕ,旋度处处为0的矢量场为无旋场,有u F -∇=;c) 矢量场的分类 7. 拉普拉斯算子8. 亥姆霍兹定理:概念与意义 根本概念:1. 矢量场的散度和旋度用于描述矢量场的不同性质a) 矢量场的旋度是矢量,矢量场的散度是标量;b) 旋度描述矢量场中场量与涡旋源的关系,散度描述矢量场中场量与通量源的关系; c) 无源场与无旋场的条件;d) 旋度描述场分量在与其垂直方向上的变化规律;散度描述场分量沿各自方向上的变化规律 2. 亥姆霍兹定理概括了矢量场的根本性质a) 矢量场由其散度、旋度和边界条件唯一确定;b) 由于矢量的散度和旋度分别对应矢量场的一种源,故分析矢量场总可以从研究其散度和旋度着手; c) 散度方程和旋度方程是矢量场的微分形式,故可以从矢量场沿闭合面的通量和沿闭合路径的环流着手,得到根本方程的积分形式。
电磁场与电磁波知识点电磁场与电磁波是电磁学的基本概念。
电磁场是由电荷或电流所产生的具有一定强度和方向的力场,它对空间中的其他电荷或电流起相互作用的作用。
电磁波是电磁场的一种传播形式,它是以电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
首先,我们来了解一下电磁场的基本概念。
电磁场是由电荷或电流所产生的力场。
当电荷或电流存在时,它们会在周围产生电场和磁场。
电场是由电荷产生的力场,它与电荷的性质和位置有关,遵循库仑定律。
磁场是由电流产生的力场,它与电流的性质和流动方向有关,遵循安培定律。
电磁场有一定的强度和方向,它们可以通过电场强度和磁感应强度来描述。
电磁场是非常重要的物理概念,它在电磁学、电动力学和电磁波学等领域中发挥着重要的作用。
电磁场不仅能够解释电荷或电流之间的相互作用,还能够解释光的传播和电磁波的形成。
接下来,我们来了解一下电磁波的基本概念。
电磁波是电磁场的一种传播形式,它是以电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
电磁波是由振荡的电荷或电流产生的,当电荷或电流振荡时,它们会在周围产生电磁场的波动。
电磁波有许多特性,包括频率、波长、速度和偏振等。
频率是指电磁波的振荡次数,它与波长之间有一个简单的关系,即频率等于速度除以波长。
波长是指电磁波的空间周期,它是电磁波在一个周期内传播的距离。
速度是指电磁波的传播速度,它在真空中的数值约为光速。
偏振是指电磁波的振动方向,电磁波可以是线偏振、圆偏振或者非偏振的。
电磁波在物质中的传播速度和真空中的传播速度有所不同。
当电磁波传播到介质中时,它会与介质中的电荷和电流相互作用,从而减小传播速度。
介质对电磁波的传播速度的影响可以用折射率来描述,折射率是介质中光速与真空中光速的比值。
电磁波在空间中传播时,它能够传递能量和动量。
电磁波的能量和动量密度与电场和磁场的强度有关,它们可以通过能量密度和动量密度来描述。
能量密度是单位体积内的能量,动量密度是单位体积内的动量。
电磁波的能量和动量密度与电磁场的强度有一个简单的关系,即能量密度等于电场强度和磁感应强度的平方之和的一半,动量密度等于电场强度和磁感应强度的矢量叉乘的一半。
安培环路定律1)真空中的安培环路定律在真空的磁场中,沿任意回路取B的线积分,其值等于真空的磁导率乘以穿过该回路所限定面积上的电流的代数和。
即2)一般形式的安培环路定律在任意磁场中,磁场强度H沿任一闭合路径的线积分等于穿过该回路所包围面积的自由电流(不包括磁化电流)的代数和。
即B(返回顶端)边值问题1)静电场的边值问题静电场边值问题就是在给定第一类、第二类或第三类边界条件下,求电位函数的泊松方程()或拉普拉斯方程()定解的问题。
2)恒定电场的边值问题在恒定电场中,电位函数也满足拉普拉斯方程。
很多恒定电场的问题,都可归结为在一定条件下求拉普拉斯方程()的解答,称之为恒定电场的边值问题。
3)恒定磁场的边值问题(1)磁矢位的边值问题磁矢位在媒质分界面上满足的衔接条件和它所满足的微分方程以及场域上给定的边界条件一起构成了描述恒定磁场的边值问题。
对于平行平面磁场,分界面上的衔接条件是磁矢位A所满足的微分方程(2)磁位的边值问题在均匀媒质中,磁位也满足拉普拉斯方程。
磁位拉普拉斯方程和磁位在媒质分界面上满足的衔接条件以及场域上边界条件一起构成了用磁位描述恒定磁场的边值问题。
磁位满足的拉普拉斯方程两种不同媒质分界面上的衔接条件边界条件1.静电场边界条件在场域的边界面S上给定边界条件的方式有:第一类边界条件(狄里赫利条件,Dirichlet)已知边界上导体的电位第二类边界条件(聂以曼条件 Neumann)已知边界上电位的法向导数(即电荷面密度或电力线)第三类边界条件已知边界上电位及电位法向导数的线性组合静电场分界面上的衔接条件和称为静电场中分界面上的衔接条件。
前者表明,分界面两侧的电通量密度的法线分量不连续,其不连续量就等于分界面上的自由电荷面密度;后者表明分界面两侧电场强度的切线分量连续。
电位函数表示的分界面上的衔接条件和,前者表明,在电介质分界面上,电位是连续的;后者表明,一般情况下,电位的导数是不连续的。
2 恒定电场分界面上的衔接条件和称为恒定电场中分界面上的衔接条件。
前者表明,电场强度在分界面上的切线分量是连续的;后者表明电流密度在分界面上的法线分量是连续的。
电位函数表示的分界面上的衔接条件3 恒定磁场分界面上的衔接条件和称为恒定磁场分界面上的衔接条件。
前者表明,磁感应强度在分界面上的法线分量是连续的;后者表明磁场强度在分界面上的切线分量不连续。
毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔定律给出了一段电流元I d l与它所激发的磁感强度d B之间的大小关系:考虑到电流元I d l、位矢r和磁场d B三者的方向,电流元的磁场可写成矢量形式:电流元I d l、位矢r和磁场d B三个矢量的方向之间服从右手螺旋法则,由此可确定电流元磁场dB的方向。
标量磁位在传导电流为零的区域内,假设,则式中称为标量磁位。
部分电容在(n+1)个导体构成的静电独立系统中,以0号导体为参考点,则该导体与其它各导体间的电压和电荷的关系可表示为写成矩阵形式,有,其中,系数矩阵C称为部分电容。
C10,C20,···,C k0,···,C n0称为自有部分电容;C12,C23,···,C kn,···称为互有部分电容。
部分电导在(n+1)个电极组成的多电极系统中,任意两个电极之间的电流和电压关系可表示为写成矩阵形式,有,其中,系数矩阵G称为部分电导。
G10,G 20,···,G k0,···,G n0称为自有部分电导;G 12,G 23,···,G kn,···称为互有部分电导。
波阻抗波阻抗是入射波或反射波的电场强度和磁场强度的比值,它与媒质的物理参数有关,如在自由空间中传播的电磁波的波阻抗,为:波节(点)电场(磁场)的零值点。
波腹(点)电场(磁场)的最大值点。
波长电磁波在一个周期内行进的距离称为波长。
波导波导是用来引导电磁波在有限空间中传播,使波不至于扩散到漫无边际的空间中去的结构的总称。
C(返回顶端)传导电流在导电媒质(如导体、电解液)中,电荷的运动形成的电流称为传导电流。
传播常数正弦稳态电磁波中,电场强度E和磁场强度H所满足的复数形式波动方程为:。
式中,称为波传播常数。
驰豫过程驰豫过程就是自由电荷在导体中的按指数规律随时间衰减的过程。
磁偶极子磁偶极子是指一个面积dS很小的任意形状的平面载流回路。
磁偶极矩定义m = IS为磁偶极矩。
其单位为A·m2(安·米2)。
磁化强度媒质中每单位体积内所有分子磁矩的矢量和,即,其单位为A/m(安/米)磁化在外磁场作用下,磁偶极子发生旋转,转矩为T=m×B,旋转方向使磁偶极矩方向与外磁场方向一致,对外呈现磁性,称为磁化现象。
磁导率对于各向同性的线性媒质,其磁感应强度和磁场强度的关系为:,其中的称为媒质的磁导率。
在SI中,其单位是H/m(亨/米)。
磁场能量磁场中储存的能量称为磁场能量。
在SI中,其单位为J(焦)。
对于n个回路组成的系统,磁场能量表达式为:。
磁场力载流导体或运动电荷在磁场中所受的力称为磁场力或电磁力。
磁场强度令,则H称为磁场强度。
在SI中,它的单位是A/m(安/米)。
磁感应强度磁感强度B(简称B矢量)是表述磁场中各点磁场强弱和方向的物理量,又称磁通密度。
其表达式为,在SI中,其单位是T(特斯拉)。
磁通在磁场中,穿过任一面积S的B的通量,称为磁通。
在SI中,其单位是Wb(韦〔伯〕)磁屏蔽主要利用高磁导率材料具有低磁阻的特性,将其制成有一定厚度的外壳,起到磁分路作用,使壳内设备少受磁干扰,达到磁屏蔽。
磁通连续原理磁感应线是闭合的,既无始端又无终端。
因此也没有供B线发出或终止的源或沟。
这样,对于任意闭合面,都有:。
该式表示的磁场性质称为磁通连续性原理的积分形式。
而利用高斯散度定理有:,从而可得,此式则是磁通连续性原理的微分形式。
磁准静态场时变电磁场中,当位移电流密度远小于传导电流密度(即可忽略)时,称为磁准静态场,记作MQS。
D(返回顶端)电容通常,一个电容器是由两个带等量异号电荷的导体组成。
它的电容C定义为此电荷与两导体间电压U之比,即:。
其单位是F(法)。
电感电感有自感和互感之分。
1)在各向同性的线性媒质中,如果磁场由某一电流回路产生,则与回路交链的磁链和电流正比关系,即。
其中L称为自感系数,简称自感。
在SI中,其单位是H(亨)。
2)在线性媒质中,由回路1的电流I1所产生而与回路2交链的磁链和I1成正比,即;同理,由回路2的电流I2所产生而与回路1交链的磁链和I2成正比,即。
其中,M12和M21分别称为回路2对回路1的互感和回路1对回路2的互感,且M12=M21。
在SI中,互感的单位是H (亨)。
电偶极子两个点电荷+q和-q相距为d,任一点P至两点电荷连线中心处距离为r。
当r>>d时,这一对等量异号的电荷称为电偶极子。
电导流经导电媒质的电流与导电媒质两端电压之比,即,其单位为S(西)电场强度E等于单位正电荷所受的电场力F。
,其单位是V/m(伏/米)电位函数静电场的电场强度E可以用一个标量函数的梯度表示,即定义,这个标量函数称为静电场的标量电位函数。
电位电位函数在空间某一点的值,称为该点的电位。
在SI中,其单位为V(伏)。
电力线在描述静电场的图形中,电场强度线简称E线,也称电力线。
电力线的微分方程为电压:两点之间的电位差即为该两点之间的电压。
等位面静电场中,将电位相等的点连接起来形成的曲面,称为等位面。
它的方程为等位线等位面和空间中某一平面相交而得的截迹。
电位移D在静电场中定义,则称为D电通量密度,也称电位移,其单位是C/m2(库/米2)。
电极化强度P电介质极化后形成的每单位体积内的电偶极矩,单位是C/m2(库/米2)。
其数学表达式为电极化率在各向同性的线性电介质中,电极化强度与电场强度成正比,即,则称为电极化率。
电轴法用置于电轴上的等效线电荷,来代替圆柱导体面上分布电荷,从而求得电场的方法,称为电轴法。
电场能量电场中所储存的能量,其单位为J(焦)。
用场源表示静电长能量为 J;用场量表示的静电场能量为。
电偶极矩定义p=qd为电偶极子的电偶极矩。
P的方向是由负电荷指向正电荷,单位为C·m(库·米)。
电流密度当按体密度分布的电荷,以速度v作匀速运动时,形成电流密度矢量J,且表示为其单位是A/m2(安/米2)。
电荷体密度单位体积中的总电荷。
其单位为C/m3(库/米3)。
电荷面密度单位面积内的总电荷。
其单位为C/m2(库/米2)。
电导率物质传送电流的能力,是电阻率的倒数。
其单位是S/m(西/米)电磁感应定律闭合回路中的感应电动势E与穿过此回路的磁通随时间的变化率成正比。
其数学形式是:。
这里规定感应电动势的参考方向与穿过该回路磁通的参考方向符合右手螺旋关系。
电磁场能量时变电磁场中存在的能量。
电磁力载流导体或运动电荷在磁场中所受的力称为磁场力或电磁力。
达朗贝尔方程称为动态位满足的达朗贝尔方程。
动态位在时变电磁场中,矢量磁位A和标量磁位φ都不仅是空间坐标的函数,同时又是时间的函数,所以称为动态位函数,简称动态位。
电磁屏蔽电磁屏蔽一是利用电磁波在金属表面产生涡流,从而抵消原来的磁场;二是利用电磁波在金属表面产生反射损耗和透射波在金属内的传播过程中衰减产生吸收损耗,达到屏蔽的作用。
电准静态场时变电磁场中,当感应电场远小于库仑电场(即可互略)时,称为电准静态场,记作EQS。
叠加定理1) 静电场叠加原理电场中某一点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
它的数学表达式为:2) 磁场叠加原理整个载流导线回路在空间中某点所激发的磁感强度B,就是这导线上所有电流元在该点激发的磁感强度d B 的叠加(矢量和),即积分号下的l表示对整个导线中的电流求积分。
上式是一矢量积分,具体计算时要用它在选定的坐标系中的分量式。
电磁波变化电磁场在空间的传播称为电磁波。
电磁辐射电磁能量脱离源而单独存在于空间中,这种现象称为电磁辐射。
E(返回顶端)F(返回顶端)分离变量法分离变量法是一种最经典的微分方程法,它适用于求解一类具有理想边界条件的典型边值问题。
它的解题步骤为:根据边界的几何形状和场的分布特征选定坐标系,写出对应的边值问题(微分方程和边界条件);分离变量,将一个偏微分方程,分离成几个常微分方程;解常微分方程,并叠加各特解得到通解;利用给定的边界条件确定积分常数,最终得到电位函数的解。
反射波若在电磁波传播的路径上出现两种媒质的分界面,由于电磁参数发生突变,这时部分电磁波将被反射回去,这部分波称为反射波。