电动力学 电磁场与电磁波课件第6章 均匀平面波的反射与透射

电磁场与电磁波

《电磁场与电磁波》学习提要

第⼀章场论简介1、⽅向导数和梯度的概念；⽅向导数和梯度的关系。

2、通量的定义；散度的定义及作⽤。

3、环量的定义；旋度的定义及作⽤；旋度的两个重要性质。

4、场论的两个重要定理：⾼斯散度定理和斯托克斯定理。

第⼆章静电场1、电场强度的定义和电⼒线的概念。

2、点电荷的场强公式及场强叠加原理；场强的计算实例。

3、静电场的⾼斯定理；⽤⾼斯定理求场强⽅法与实例。

4、电压、电位和电位差的概念；点电荷电位公式；电位叠加原理。

5、等位⾯的定义；等位⾯的性质；电位梯度，电位梯度与场强的关系。

6、静电场环路定理的积分形式和微分形式，静电场的基本性质。

7、电位梯度的概念；电位梯度和电场强度的关系。

8、导体静电平衡条件；处于静电平衡的导体的性质。

9、电偶极⼦的概念。

10、电位移向量；电位移向量与场强的关系；介质中⾼斯定理的微分形式和积分形式；

求介质中的场强。11、介质中静电场的基本⽅程；介质中静电场的性质。

12、独⽴导体的电容；两导体间的电容；求电容及电容器电场的⽅法与实例。

13、静电场的能量分布，和能量密度的概念。

第三章电流场和恒定电场1、传导电流和运流电流的概念。

2、电流强度和电流密度的概念；电流强度和电流密度的关系。

3、欧姆定律的微分形式和积分形式。

4、电流连续性⽅程的微分形式和积分形式；恒定电流的微分形式和积分形式及其意义。

5、电动势的定义。

6、恒定电场的基本⽅程及其性质。

第四章恒定磁场1、电流产⽣磁场，恒定电流产⽣恒定磁场。

2、电流元与电流元之间磁相互作⽤的规律－安培定律。

3、安培公式；磁感应强度⽮量的定义；磁感应强度⽮量的⽅向、⼤⼩和单位。

4、洛仑兹⼒及其计算公式。

5、电流元所产⽣的磁场元：⽐奥－萨伐尔定律；磁场叠加原理；磁感应线。计算磁场的⽅法和实例。6、磁通的定义和单位。

7、磁通连续性原理的微分形式、积分形式和它们的意义。

8、通量源和旋涡源的定义。

9、安培环路定律的积分形式和微分形式。

2023年电磁场与电磁波第2版（陈抗生著）课后习题答案下载

电磁场与电磁波第2版（陈抗生著）课后答案下载

本书以“麦克斯韦”作为主线，从一般到具体(由静到动、由无界到有界、由无源到有源)，系统地阐述了电磁场与电磁波的基本理论和分析方法，重点突出电磁场的传输特性。

本书主要内容包括电磁理论必要的`数学基础、电磁场的基本问题、静态场、时变电磁场、平面电磁波、导行电磁波、电磁波的辐射。各章例题具体实用，并配有习题和参考答案。

本书可作为高等院校通信与电子信息类及相关专业本科生的教材，也可供从事电磁场理论、微波技术、天线领域的工程技术人员学习和参考。

电磁场与电磁波第2版（陈抗生著）：内容简介

第0章绪论

第1章矢量分析与场论

第2章基本电磁场

第3章静态场

第4章时变场的基本问题

第5章均匀平面电磁波的传播 第6章平面电磁波的反射与折射

第7章导行电磁波

第8章电磁波的辐射

部分习题参考答案

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电磁场与电磁波理论(第二版)(徐立勤,曹伟)第6章习题解答(总10页)

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--内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 第6章习题解答

已知空气中存在电磁波的电场强度为 80cos6π102πyEeEtzV/m

试问：此波是否为均匀平面波传播方向是什么求此波的频率、波长、相速以及对应的磁场强度H。

解：均匀平面波是指在与电磁波传播方向相垂直的无限大平面上场强幅度、相位和方向均相同的电磁波。电场强度瞬时式可以写成复矢量j0ekzyEeE。该式的电场幅度为0E，相位和方向均不变，且0zEezEe，此波为均匀平面波。传播方向为沿着z方向。

由时间相位86π10tt  86π10

波的频率Hz 1038f 波数2πk

波长2π1 mk 相速p310 m/svk

由于是均匀平面波，因此磁场为

j0ww1() ekzzxEHeEeZZ

有一频率为600MHz的均匀平面波在无界理想介质(rr4,1)中沿x方向传播。已知电场只有y分量，初相位为零，且010tts时，1xm处的电场强度值为800kV/m。试写出E和H的瞬时表达式。

解：根据题意，角频率812π10，rr0028πkc，因此

80cos(12π108π)yEeEtx

由s 10t，m

1x处的电场强度值为kV/m 800，可以得到kV/m 8000E

8800cos(12π108π) kV/myEetx

根据电场的瞬时表达式可以写出电场的复矢量为

j8π800e kV/mxyEe

波阻抗为0rwr060π

ΩZ。因此磁场强度复矢量为

j8πw140() e kA/m3πxxzHeEeZ

1第一章电磁场和电磁波基础

1 电磁学基本物理量

2 电磁场定律

3 边界条件

4 本构关系

5 波动方程

6 场和方程的复数形式

7 波数和波阻抗

8 均匀平面波

9 平面波的反射和折射

10 坡印亭定理在电磁场基本方程中，所涉及到的基本物理量有：

EK

：称为电场强度（伏/米）

HK

：称为磁场强度（安/米）

DK

：称为电通密度（库/米2）

BK

：称为磁通密度（韦/米2）

JK

：电流密度（安/米2）

ρ：电荷密度（库/米3） 电位移矢量

磁感应强度EG

0ε⎯⎯→⎯真空

HG

0μ⎯⎯→⎯真空

⎪⎩⎪

⎨⎧

HDBE

GGGG

,,

导出物理量：基本物理量：1 电磁学基本物理量

瞬时值或时域表示

一般情况下，各场量和源量既是空间坐标的函数，又是时

间的函数，即

()()

()()⎪⎪⎪⎪

⎩⎪⎪⎪⎪

⎨⎧

============

tzyxJtrJJtzyxtrtzyxHtrHHtzyxBtrBBtzyxDtrDDtzyxEtrEE

,,,,,,,,),,,(),(),,,(),(),,,(),(),,,(),(

KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK

ρρρ

对应不同时刻，这些场量和源量的方向和数值会发生变

化，对应着一般时变场，称为场量的时域表示，或者瞬时

值。 2 电磁学场定律

电磁学场定律描述场和源的关系，包括积分形式场定

律和微分形式场定律。

S

V•P

⎪⎩⎪

⎨⎧

JBE

GGG

，源：场：

ρ,微分场定律形式把某点的场与就在该点的源及该点

的其它场量联系起来，适用于场、源量都是连续函数并有

连续的导数的良态域。

2.1 自由空间场定律

2.2 物质中场定律

2.1 自由空间场定律

自由空间指真空或同真空基本上具有同样特性的任

何其它媒质（如空气）。自由空间场定律描述纯粹的源ρ、

JG

和它们所产生的场EK

、BG

关系。

S

V•P

⎪⎩⎪

⎨⎧

JBE

GGG

，源：场：

ρ,

产生的场。点表示源和其它场在场：任意可能的电荷、电流点的表示位于在，源：

PBEPJ

GGG

,ρtB

E

∂∂

−=×∇G