武汉理工2013电磁场与电磁波复习资料.doc

一、填空题 1.镜像法的理论依据是场的唯一性定理。镜像法的基本思想是用集中的镜像电荷代替已知电荷产生的感应电荷的分布。 2.在导电媒质中，电磁波的相速随频率改变的现象称为色散，这样的媒质又称为色散媒质。 3.损耗媒质中的平面波，其电场强度，其中α称为衰减系数，β称为相位系数。 4.已知自由空间一均匀平面波，其磁场强度，则电场强度的方向为，能流密度的方向为-。 5.坡印廷矢量=，它的方向表示电磁能量的传输方向，它的大小表示单位时间通过与能流方向相垂直的单位面积的电磁能量。 6.静态场中第一类边值问题是已经整个边界上的位函数的值，其数学表达式为。 7. 静态场中第一类边值问题是已经整个边界上的位函数的法向导数，其数学表达式为。 8.空气中传播的均匀平面波，其磁场为，则平面波的传播方向为，该波的频率为5×Hz。 9.设一空气中传播的均匀平面波，已知其电场强度为，则该平面波的磁场强度 ，波长为1m。 10.所谓均匀平面波是指等相位面为平面，且在等相位面上各点的场强相等的电磁波。 11.损耗正切是指传导电流和位移电流密度的比值。良介质的损耗正切远小于1. 12.基波的相速为，群速就是波包的传播速度，其表达式为。一般情况下，相速和群速不相等，它是由于波包通过有色散的介质，不同单色波分量以不同相速向前传播引起的。 13.电磁总是理想导体表面垂直，磁场总是与理想的导体表面相切。 二、名词解释 1.通量、散度、高斯散度定理 通量：矢量穿过曲面的矢量线总数。 散度：矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 高斯散度定理：任意矢量函数A的散度在场中任意一个体积内的体积分，等于该矢量函在限定该体积的闭合面的法线分量沿闭合面的面积分。 2. 环量、旋度、斯托克斯定理 环量：矢量 A 沿空间有向闭合曲线 C 的线积分称为矢量A沿闭合曲线l的环量。 旋度：面元与所指矢量场f之矢量积对一个闭合面S的积分除以该闭合面所包容的体积之商，当该体积所有尺寸趋于无穷小时极限的一个矢量。 斯托克斯定理:一个矢量函数的环量等于该矢量函数的旋度对该闭合曲线所包围的任意曲面的积分。 3. 电场力、磁场力、洛仑兹力 电场力：电场对电荷的作用称为电场力。 磁场力：运动的电荷，即电流之间的作用力，称为磁场力。 洛伦兹力：电场力与磁场力的合力称为洛伦兹力。 4. 电偶极子、磁偶极子 电偶极子：一对极性相反但非常靠近的等量电荷称为电偶极子。 磁偶极子：尺寸远远小于回路与场点之间距离的小电流回路（电流环）称为磁偶极子。 5. 传导电流、位移电流 传导电流：自由电荷在导电媒质中作有规则运动而形成的电流 位移电流：电介质内部的电量将会随着电场的不断变化而产生一种持续的微观迁移，从而形成的一种电流 6. 全电流定律、电流连续性方程 全电流定律：任意一个闭合回线上的总磁压等于被这个闭合回线所包围的面内穿过的全部电流的代数和。 电流连续性方程： 7.电介质的极化、极化矢量 电介质的极化：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。 极化矢量：用于描述电介质极化程度或强度的物理量。 8.磁介质的磁化、磁化矢量 磁介质的磁化：在外磁场作用下，物质中的原子磁矩将受到一个力矩的作用，所有原子都趋于与外磁场方向一致的排列，彼此不再抵消，结果对外产生磁效应，影响磁场分布的现象。 磁化矢量：用于描述介质磁化程度的物理量。 9.滞后位 滞后位：在空间某点并不会立刻感受到波源的影响，而是要滞后一段时间，这个滞后效应是由于电磁波的速度为有限值而引起的，于是我们又可将随时间变化的位函数和称为动态位或滞后位。 10.对偶定理、叠加原理、唯一性定理 对偶原理：如果描述两种物理现象的方程具有相同的数学形式，并且具有相似或对应的边界条件，那么它们的数学解形式相同。 叠加原理：若，则，式中，a和b均为常系数。 唯一性定理：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的确定了。 11.镜像法、分离变量法、有限差分法 镜像法：利用一个称为镜像电荷的与源电荷相似的点电荷或线电荷来代替或等效实际电荷所产生的感应电荷，然后通过计算由源电荷和镜像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的方法。 分离变量法：把一个多变量的函数表示成为几个单变量函数的乘积后再进行计算的方法。 有限差分法：在待求场域内选取有限个离散点，在各个离散点上以差分方程近似代替各点上的微分方程，从而把以连续变量形式表示的位函数方程转化为以离散点位函数表示的方程组的方法。 12.波阻抗、传播矢量 波阻抗：电磁波在介质中传播时电场与磁场的振幅比。 传播矢量：用来表示波的传播方向的矢量。 13. 电磁波、平面电磁波、均匀平面电磁波 电磁波：是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直