电磁场复习提纲09级
第一章矢量分析
1.理解标量场与矢量场的概念，了解标量场的等值面和矢量场的矢量线的概念；
2.矢量场的散度和旋度、标量场的梯度是矢量分析中最基本的重要概念，应深刻理解，掌握散度、旋度和梯度的计算公式和方法；理解矢量场的性质与散度、旋度的相互关系。注意矢量场的散度与旋度的对比和几个重要的矢量恒等式。注意哈密顿算符在散度、旋度、梯度中的应用。
3.散度定理和斯托克斯定理是矢量分析中的两个重要定理，应熟练掌握和应用。
4.熟悉亥姆霍兹定理，理解它的重要意义。
5.会计算给定矢量的散度、旋度。并能够验证散度定理。理解无旋场与无源场的条件和特点。（课件例题，课本习题1.16、1.18、1.20,1.27）
第二章电磁场的基本规律
1.电荷是产生电场的源，应理解电荷与电荷分布的概念，理解并掌握电流连续性方程的微分形式和积分形式；电流是产生磁场的源，应理解电流与电流密度的概念。
2.掌握真空中静电场的散度与旋度及其物理意义，真空中高斯定理的微分和积分形式。会计算一些典型电荷分布的电场强度。
3.熟悉掌握磁感应强度的表示及其特性。会计算一些典型电流分布的磁感应强度。掌握恒定磁场的散度和旋度及其物理意义；磁通连续性定理的微分、积分形式和安培环路定理的积分、微分形式。
4. 媒质的电磁特性有哪些现象？分别对应哪些物质？（1）电介质的极化有哪些分类？极化强度矢量与电介质内部极化电荷体密度、电介质表面上极化电荷面密度各有什么关系式？电介质中的高斯定理？电位移矢量的定义？电介质的本构关系？（2）磁化强度矢量与磁介质内磁化电流密度、磁介质表面磁化电流面密度之间各有什么关系式？磁化强度矢量的定义？磁介质中的安培环路定理？磁介质的本构关系？（3）导电媒质的本构关系？（式2.4.29），焦耳定律的微分形式、积分形式？
5. 电磁感应定律揭示了随时间变化的磁场产生电场这一重要的概念，应深刻理解电磁感应定律的意义，掌握感应电动势的计算。位移电流揭示了随时间变化的电场产生磁场这一重要的概念，应理解位移电流的概念及其特性。
6麦克斯韦方程组是描述宏观电磁现象的普遍规律，是分析、求解电磁场问题的基本方程。必须牢固掌握麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式，复数形式和限定形式，深刻理解其物理意义，掌握媒质的本构关系。
7.电磁场的边界条件是麦克斯韦方程组在不同媒质分界面的表现形式，它在求解电磁场边值问题中起定解作用，应正确理解和使用边界条件。掌握3种不同情况下电磁场各场量的边界条件。
第三章静态电磁场及其边值问题的解
1.静电场的基本变量和基本方程揭示出静电场的基本性质，也是分析求解静电场问题的基础。应牢固掌握静电场的基本变量和基本方程和不同介质分界面上场量的边界条件，深刻理解静电场的基本性质，并熟练地运用高斯定律求解静电场问题。掌握静电场能量的计算公式。
2.电位是静电场中的一个重要概念，要理解其物理意义，掌握电位与电场强度的关系；掌握电位的微分方程（泊松方程和拉普拉斯方程），会计算点电荷系统和一些连续分布电荷系统（如线电荷、面电荷、体电荷）的电位。掌握不同介质分界面上电位的边界条件（分界面两侧）（
3.1.19,3.1.20），及导体表面电位的边界条件（3.1.22）。了解静电力计算一般采用
虚位移法。
3. 理解恒定电场的概念，掌握其基本变量和基本方程，熟悉理想导体、良导体和理想介质的定义，掌握恒定电场的基本方程和边界条件（场量表示的和电位函数表示的），能正确地分析和求解恒定电场问题；了解恒定电场与静电场的异同。
4. 掌握恒定磁场的基本变量、基本方程与边界条件，熟悉恒定磁场的基本性质，熟练运用安培环路定理求解具有一定对称性分布的磁场。矢量磁位和标量磁位对求解磁场分布起着重要作用，应深刻理解矢量磁位和标量磁位的定义，掌握它们所满足的微分方程及边界条件，并会利用矢量磁位和标量磁位求解一些简单的磁场分布问题。掌握库仑规范的表达式及其意义。
5. 恒定磁场的许多公式在形式上与静电场相似，但在物理概念上又存在本质区别。应特别注意恒定磁场与静电场的对比，将静电场中分析求解问题的方法和所得到的一些结论推广应用到恒定磁场中。要深刻地理解自感、互感和磁场能量的概念。磁场能量及能量密度的表达式。了解可以用安培定律或虚位移法计算磁场力。
6. 掌握静电场的三类边值问题（定义），明确什么是场的惟一性问题。惟一性定理是静电场边值问题的各种解法的理论根据，其概念非常重要，应深刻理解其内容和意义。熟悉静电场的边值问题的求解思路及实际边值问题的三类边界条件。
7. 求解静态场边值问题的方法分类（解析法，数值法）及各自具体分类。具体三种方法（分离变量法、镜像法、有限差分法）的定义、原理。分离变量法是求解边值问题的一种基本方法，应熟悉其基本原理，掌握分离变量法解题的步骤。
8.镜像法是一种简单而实用的方法，要理解镜像法的原理，熟悉典型的像电荷分布，能够确定镜像电荷的个数、大小和位置。
9.分离变量法和镜像法都是解析法求解边值问题的实际方法。有限差分法是数值法分析边值问题的方法。
第四章时变电磁场
1.掌握无源区域的波动方程和有源区域的波动方程。
2. 掌握时变电磁场的矢量位和标量位的概念以及其满足的微分方程，掌握洛仑兹条件和达朗贝尔方程。
3.表征电磁能量守恒关系的坡印廷定理是电磁场的能量转换与守恒定律，应深刻理解其物理意义。坡印廷矢量描述了电磁能量的传输，是电磁场中的一个重要概念，必须熟悉其定义式、深刻理解其物理意义并应用它分析计算电磁能量的传输。
4掌握时变电磁场中麦克斯韦方程解的惟一性定理，并能表述其物理意义。
5.掌握时谐电磁场的复数表示及复矢量的麦克斯韦方程，理解复电容率和复电导率的涵义，掌握损耗角正切的定义及其物理意义，根据损耗角正切的大小如何对媒质进行分类？注意：同一媒质在低频和高频时可能呈现不同的性质。
6.什么是时谐电磁场的平均能流密度矢量？计算公式是什么？（实数形式和复数形式），掌握平均坡印廷矢量的计算。（课件例题，例4.5.4,习题4.11）
第五章均匀平面波在无界空间中的传播
1.掌握亥姆霍兹方程，理解它的推导过程，掌握麦克斯韦方程的复数形式。掌握正弦平面波的平均坡印廷矢量的计算。
2.掌握均匀平面电磁波在无界理想介质和导电媒质中的传播特点，能够熟练计算理想介质中的均匀平面波的频率、波长、波数、波速、波阻抗(本征阻抗)、
电场与磁场的实数与复数表达式及瞬时坡印廷矢量、平均坡印廷矢量等。（?课件上例题，课本例5.1.1,5.1.2,5.1.4，作业题中相关环节题目）
3.掌握波的极化类型的判断，能够对不同表达方式的波进行极化方式及传播方向的判断。
（?课件上例题，课本例5,2,1,作业题中相关内容）
4.熟练掌握均匀平面波在导电媒质中传播的相关计算，理解均匀平面波在损耗媒质中的传播特性，能够计算不同导电媒质（弱导电媒质，良导体）中波的衰减因子、相位因子、本征阻抗、相速、波长、磁场和电场的复数和实数表达式、平均坡印廷矢量等相关计算并能灵活应用。（?课件例题，课本例
5.3.1，作业相关题目）
5. 掌握群速和相速之间的关系，掌握色散现象和色散媒质的概念，清楚无色散、正常色散和反常色散的区分条件。理解穿透深度和集肤效应等概念及表达式。
第6章均匀平面波的反射与透射
1.熟练掌握均匀平面波对三种不同媒质平面分界面(导电媒质分界面、理想导体平面、理想介质分界面)的垂直入射的分析计算，熟悉均匀平面波在不同媒质平面分界面的波阻抗、波数、反射系数、透射系数和驻波比的概念及公式。能够利用反射系数、透射系数对不同介质的平面分界面两侧的磁场和电场的复数表达式、实数表达式进行分析和计算。
2.能够判断入射波、透射波的极化类型，能够计算入射波、反射波和透射波的平均坡印廷矢量（均功率密度）。（课件例题，课本例6.1.1，课后作业题）
3.掌握折射定律和反射定律及其表达式；掌握全反射与全透射的概念和特点
第七章导行电磁波
1.熟悉沿均匀导波装置传播的波的分类及特点（TEM波、TE波、TM波）。掌握用两个纵向场分量表示其余横向场分量的公式，掌握不同导波装置中不同波传播的条件和特点。
2.熟悉矩形波导的特点，掌握矩形波导中能够传输的波是哪些？理解矩形波导中不同结构模式波的模式分布图及不同分区。掌握矩形波导中波的传播特性，了解典型波的截止频率和截止波长。掌握单模传输时不同波的对波导的尺寸要求。
3.矩形波导的主模是TE10模，掌握单模传输的优点。
4.圆柱形波导的特点，其中能够传播的波有哪些？掌握矩形波导中波的传播特性，圆柱形波导的主模是TE11模
5.同轴波导的特点，其中能够传输的波是什么？同轴波导的主模是什么模？
6. 了解谐振腔的原理和特点。掌握谐振腔的两个重要参量的物理意义及其计算公式。
7.熟悉传输线的三种工作状态及其特点。
考试题型：
填空题（20分）、选择题（单选）（10分）、是非体（5分）、名词解释（8分）、简单题（14分）、计算题（43分）
补充：相关知识总结
1．均匀平面波
均匀平面波的波阵面（或等相位面、波前）为平面，且在波阵面上各点的场强都相等。也就是说，均匀平面波的电场E和磁场H除与时间t有关外，仅与传播方向的空间坐标变量有关。
均匀平面波：在与波传播方向垂直的无限大平面（即等相位面）内波场的方向、振幅和相位都相同。它的特性及讨论方法简单，但又能表征电磁波重要的和主要的性质。
均匀平面波是电磁波的一种最简单形式。实际应用的各种复杂形式的电磁波可以看成是由许多均匀平面波叠加的结果；远离波源的球面波，当所讨论的区域很小，可近似地看成平面波。分析均匀平面波这一特殊的电磁波形式，既可以使问题大大简化，又不妨碍对电磁波传播特性的认识，因此有着重要意义。重点是掌握均匀平面波在无界理想介质和有损耗媒质
中的传播性；波的极化也是重点，它在分析波的反射和透射时有重要意义，不同极化的波有不同的应用领域。
均匀平面波在无界理想介质中传播时，其传播特性可归纳如下：
①是一个横电磁波（TEM波），电场E和磁场H都在垂直于传播方向的横向平面内。
②电场E与磁场H相互垂直，且沿波的传播方向（即波矢量的方向）。
③电场E与磁场H同相位，是实数。
④波在传播过程中无衰减，波形不变化。波的相速只与媒质参数? 、ε有关，与频率无关，是非色散波。
均匀平面波在损耗介质中传播时，其传播特性可归纳如下：
①是一个横电磁波（TEM波），E和H都在垂直于传播方向的横向平面内。
②E与H相垂直，且沿波矢量的方向。
③E与H不同相位，是复数。
④波在传播过程中有衰减，波形要发生变化。波的相速不仅与媒质参数? 、ε、有关，还与频率有关，是色散波。
2．波矢量
波矢量k的大小等于波数k，方向则用波传播方向的单位矢量表示，即。这是描述电磁波传播特性的一个重要参数，它的大小直接表征电磁波的相位、相速、波长、衰减等参数，它的方向就是电磁波的传播方向。
在理想介质中，波矢量是一个实常矢量。它表明波在传播过程中无衰减，波形无变化。
在有损耗媒质中，波矢量是一个复矢量。它表明波在传播过程中有衰减，波形要发生变化。
引入传播常数，表征振幅的衰减，表征相位的变化。都是频率的复杂函数。
3．波阻抗
均匀平面波的电场与磁场的振幅之比称为波阻抗。它是表征电磁波特性的又一个重要参数，其大小和相位直接表征电场和磁场的相对大小和相位关系。
对于理想介质，波阻抗是一个仅与媒质参数?、ε有关的实数，表明电场和磁场同相位。
对于有损耗媒质，波阻抗为是一个不仅与媒质参数有关，还与频率有关的复数，表明磁场的相位落后电场一个临界角。
应该指出，引入波阻抗便于讨论电磁波在分界面上的入射、反射和透射问题，特别是处理对多层媒质的垂直入射问题时，等效波阻抗的概念很有用。
4．均匀平面波的反射和透射
电磁波的反射和透射，涉及不同媒质的分界面。简单的均匀平面波经反射后，将会出现波的叠加，形成驻、混合波、表面波等，引入了许多新概念，是教学中的难点，特别是斜入射问题。
重点是掌握对分界面的垂直入射问题。关于对分界面的斜入射问题，要紧紧抓住波沿任意方向传播的场表示式以及正确应用边界条件，讲清楚分析方法。
5．*波的全反射现象
平面电磁波斜入射到理想导体表面上会发生全反射。在一定条件下，平面电磁波斜入射到理想介质表现时也会发生全反射。这种全反射现象有重要意义和实用价值，例如光纤通信。
当平面波从稠密媒质（介电常数相对较大的介质）入射到稀疏媒质（介电常数相对较小的介质），且入射角等于或大于临界角时，就会发生全反射现象。下面从反射系数的大小和幅角来说明全反射现象。
入射角等于或大于临界角时，无论入射波是平行极化还是垂直极化，反射系数的模都等于1，表明发生了全反射。
应该指出，当发生全反射时，仍有透射波存在，但它已不是通常意义上的透射波，而是只存在于分界面的第二种介质一侧的薄层内、沿分界面方向传播的所谓表面波。这一结果说明在一定条件下，介质分界面也有引导电磁波的可能性。
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工程电磁场复习提纲及考点
第一部分：电磁场的数学工具和物理模型 来源：工程电磁场原理教师手册 场的概念；场的数学概念；矢量分析； 数学工具：在不同坐标系下的数学描述方法；巩固标量场梯度的概念和数学描述方法；掌握散度在直角坐标系下的表达形式；掌握旋度在直角坐标系下的表达形式；强调几个矢量分析的恒等式：0=???V （任何标量函数梯度的旋度恒等于零）；0)(=????A （任意矢量函数旋度的散度恒等于零）；() A A A 2?-???=????；?????+??=??A A A )(； V V 2?=???。 亥姆霍兹定理推导出：无旋场（场中旋度处处为零），但散度不为零；无散场（无源场）：场中散度处处为零，但其旋度不为零；一般矢量场：场中散度和旋度均不为零。无限空间中的电磁场作为矢量场)(r F 按定理所述，其特性取决于它的散度和旋度特性，而用公式可以表示为：)()()(r A r r F ??+-?=?，其中标量函数?-??= V dV r r r F r '') '('41)(π?，矢量函数?-??= V dV r r r F r A '' ) '('41)(π，由此可见，无限空间中的电磁场)(r F 唯一地取决于其散度和旋度的分布。 散度定理——高斯定理；旋度定理——stokes 定理 第二部分：静态电磁场——静电场 掌握电场基本方程，并理解其物理意义。 电场强度E 与电位?的定义以及物理含义；理解静电场的无旋性，及电场强度的线积分与路径无关的性质，以及电场强度与电位之间的联关系。 掌握叠加原理，对自由空间中的静电场，会应用矢量分析公式计算简单电荷分布产生的电场强度与电位；对于呈对称性分布的特征的场，能熟练地运用高斯定理求解器电场强度与电位分布。 了解媒介（电介质）的线性、均匀和各向同性的含义；了解电偶极子、电偶极矩的概念及其电场分布的特点。了解极化电荷、极化强度P 的定义及其物理意义。连接通过极化电荷求极化电场分布的积分形式。 理解电位移矢量D 的定义，以及D 、E 和P 三者之间的关系。对电介质中的静电场，会求解其相应对称的场的分布。
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第2节测量：实验探究的重要环节 一、本节三维目标要求 1．知识与技能 使学生了解统一计量标准的意义。熟悉长度的国际单位制单位，以及与其他单位的换算。 学习使用刻度尺，了解零点(零刻度线)、分度值、量程等概念。 了解误差，练习多次测量求平均值减小误差的方法。学习记录、分析、表达数据和结果。 2．过程与方法 通过一些实例练习测量长度的方法。训练使用测量工具的规范操作。 通过测量活动，从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧，培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。 3．情感、态度与价值观 通过规范学生的操作行为，培养严肃认真，实事求是的科学态度。 训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯。 二、教学重点和难点 长度的测量是本课时的重点，理解长度测量的基础性是本课的难点。 三、教学器材： 示教刻度尺、方体木块、学生自备透明三角尺 四、课时安排：2课时 五、教学过程 1．本节分为四个教学板块：（１）计量的重要性；（２）测量长度的要点；（３）了解误差的概念；（４）综合的测量活动。教师讲述计量的重要性 第1课时 一、从木工尺到米原器 1．引入：测量是科学实验的重要环节。物理量的测量首先要规定它的标准量，并以之作为单位，将待测物理量与它的标准量进行比较。以鲁班制定中国木工尺为例，说明了统一计量标准的重要性：国际单位制是进行科学、科技、贸易交流的保障。测量本质上是比较，是将被测物和标准物做比较。 “如果不许使用尺子，你怎样测量教室的长和宽?”学生可能提出各种各样的测量方法，选其中之一进行实际测量，比如请一高一矮两位同学用步来量教室的宽，必然得出不同的结果。教师就此向学生指出，同一长度的测量得不出统一的结果是没有意义的。然后让学生讨论怎样才能得出统一的结果呢?通过这个活动和鲁班的故事，启发学生认识建立长度标准的必要性，同时认识长度单位以及国际单位制。中国古代在计量方面有许多举世瞩目的成就，特别是秦始皇统一度量衡，适当介绍，增强学生的爱国意识和民族自信心。 2.长度的单位（SI）： 1）基本单位：米（m） 2）常用单位：千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米。它们的代表符号分别是km,dm,cm,mm,um， nm。(通常刻度尺的单位标注是用符号表示) 通过列举事例使学生对米、分米、厘米、毫米等单位长度能心中有数，有个粗略的概念。
电磁场与电磁波习题及答案
. 1 麦克斯韦方程组的微分形式 是：.D H J t ???=+?u v u u v u v ,B E t ???=-?u v u v ,0B ?=u v g ,D ρ?=u v g 2静电场的基本方程积分形式为： 0C E dl =? u v u u v g ? S D ds ρ =?u v u u v g ? 3理想导体（设为媒质2）与空气（设为媒质1）分界面上，电磁场的边界条件为： 3.00n S n n n S e e e e J ρ??=??=???=???=?D B E H r r r r r r r r r 4线性且各向同性媒质的本构关系方程是： 4.D E ε=u v u v ,B H μ=u v u u v ,J E σ=u v u v 5电流连续性方程的微分形式为： 5. J t ρ??=- ?r g 6电位满足的泊松方程为 2ρ?ε?=- ； 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界 。 12??= 1212n n εεεε??=?? 7应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理 论依据是: 唯一性定理。 8.电场强度E ?的单位是V/m ，电位移D ? 的单位是C/m2 。 9．静电场的两个基本方程的微分形式为 0E ??= ρ?=g D ； 10.一个直流电流回路除受到另一个直流电流回路的库仑力作用外还将受到安培力作用 1.在分析恒定磁场时，引入矢量磁位A u v ，并令 B A =??u v u v 的依据是（ 0B ?=u v g ） 2. “某处的电位0=?，则该处的电场强度0=E ? ” 的说法是（错误的 ）。 3. 自由空间中的平行双线传输线，导线半径为a , 线间距为D ，则传输线单位长度的电容为（ )ln( 1 a a D C -= πε ）。 4. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（1/r2 ）。 5. N 个导体组成的系统的能量∑==N i i i q W 1 21φ，其中i φ是（除i 个导体外的其他导体）产生的电位。 6.为了描述电荷分布在空间流动的状态，定义体积电流密度J ，其国际单位为（a/m2 ） 7. 应用高斯定理求解静电场要求电场具有（对称性）分布。 8. 如果某一点的电场强度为零，则该点电位的（不一定为零 ）。 8. 真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB 随该点到电流元距离变化的规律为（1/r2 ）。 10. 半径为a 的球形电荷分布产生的电场的能量储存于 （整个空间 ）。 三、海水的电导率为4S/m ，相对介电常数为81，求频率为1MHz 时，位幅与导幅比值？ 三、解：设电场随时间作正弦变化，表示为： cos x m E e E t ω=r r 则位移电流密度为：0sin d x r m D J e E t t ωεεω?==-?r r r 其振幅值为：3 04510.dm r m m J E E ωεε-==? 传导电流的振幅值为：4cm m m J E E σ== 因此： 3112510.dm cm J J -=? 四、自由空间中，有一半径为a 、带电荷量q 的导体球。试求：（1）空间的电场强度分布；（2）导体球的电容。（15分） 四、解：由高斯定理 D S u u v u u v g ?S d q =?得2 4q D r π= 24D e e u u v v v r r q D r π== 空间的电场分布2 04D E e u u v u u v v r q r επε== 导体球的电位 2 0044E l E r e r u u v u u v v u u v g g g r a a a q q U d d d r a πεπε∞∞∞====??? 导体球的电容04q C a U πε==
电磁场与电磁波例题详解
电磁场与电磁波例题详解
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第1章 矢量分析 例1.1 求标量场z y x -+=2)(φ通过点M (1, 0, 1)的等值面方程。 解：点M 的坐标是1,0,1000===z y x ，则该点的标量场值为 0)(0200=-+=z y x φ。其等值面方程为 ： 0)(2=-+=z y x φ 或 2)(y x z += 例1.2 求矢量场222zy a y x a xy a A z y x ++=的矢量线方程。 解： 矢量线应满足的微分方程为 ： z y dz y x dy xy dx 222== 从而有 ???????==z y dz xy dx y x dy xy dx 2222 解之即得矢量方程???=-=2 2 21c y x x c z ，c 1和c 2是积分常数。 例1.3 求函数xyz z xy -+=22?在点（1，1，2）处沿方向角 3 ,4 ,3 π γπ βπ α= = = 的方向导数。 解：由于 1) 2,1,1(2) 2,1,1(-=-=??==M M yz y x ?, 02) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xz xy y ?, 32) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xy z z ?, 2 1cos ,22cos ,21cos === γβα 所以
1cos cos cos =??+??+??= ??γ?β?α??z y x l M 例1.4 求函数xyz =?在点)2,1,5(处沿着点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向导数。 解：点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向矢量为 1734)219()14()59(z y x z y x a a a a a a l ++=-+-+-= 其单位矢量 3147 31433144cos cos cos z y x z y x a a a a a a l ++=++=γβα 5, 10, 2) 2,1,5()2,1,5()2,1,5() 2,1,5() 2,1,5() 2,1,5(==??==??==??xy z xz y yz x ? ?? 所求方向导数 314 123 cos cos cos = ??=??+??+??=?? l z y x l M ?γ?β?α?? 例1.5 已知z y x xy z y x 62332222--++++=?，求在点)0,0,0(和点)1,1,1( 处的梯度。 解：由于)66()24()32(-+-++++=?z a x y a y x a z y x ? 所以 623) 0,0,0(z y x a a a ---=?? ，36) 1,1,1(y x a a +=?? 例1.6 运用散度定理计算下列积分： ??++-+=S z y x S d z y xy a z y x a xz a I )]2()([2322 S 是0=z 和2 2 22y x a z --=所围成的半球区域的外表面。 解：设：)2()(2322z y xy a z y x a xz a A z y x ++-+= 则由散度定理???=??τ τs S d A d A 可得
电磁场理论复习题
1. 两导体间的电容与_A__有关 A. 导体间的位置 B. 导体上的电量 C. 导体间的电压 D. 导体间的电场强度 2. 下面关于静电场中的导体的描述不正确的是:____C__ A. 导体处于非平衡状态。 B. 导体内部电场处处为零。 C. 电荷分布在导体内部。 D. 导体表面的电场垂直于导体表面 3. 在不同介质的分界面上，电位是__B_。 A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 4. 静电场的源是A A. 静止的电荷 B. 电流 C. 时变的电荷 D. 磁荷 5. 静电场的旋度等于__D_。 A. 电荷密度 B. 电荷密度与介电常数之比 C. 电位 D. 零 6. 在理想导体表面上电场强度的切向分量D A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 7. 静电场中的电场储能密度为B A. B. C. D. 8. 自由空间中静电场通过任一闭合曲面的总通量，等于B A. 整个空间的总电荷量与自由空间介电常数之比 B. 该闭合曲面内所包围的总电荷量与自由空间介电常数之比。 C. 该闭合曲面内所包围的总电荷量与自由空间相对介电常数之比。 D. 该闭合曲面内所包围的总电荷量。 9. 虚位移法求解静电力的原理依据是G A. 高斯定律 B. 库仑定律 C. 能量守恒定律 D. 静电场的边界条件 10. 静电场中的介质产生极化现象，介质内电场与外加电场相比，有何变化？ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 11. 恒定电场中，电流密度的散度在源外区域中等于B____ A. 电荷密度 B. 零 C. 电荷密度与介电常数之比 D. 电位 12. 恒定电场中的电流连续性方程反映了___A_ A. 电荷守恒定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫电压定律 D. 焦耳定律 13. 恒定电场的源是___B_ A. 静止的电荷 B. 恒定电流 C. 时变的电荷 D. 时变电流 14. 根据恒定电场与无源区静电场的比拟关系，导体系统的电导可直接由静电场中导体系统的D A. 电量 B. 电位差 C. 电感 D. 电容 15. 恒定电场中，流入或流出闭合面的总电流等于__C___ A. 闭合面包围的总电荷量 B. 闭合面包围的总电荷量与介电常数之比 C. 零 D. 总电荷量随时间的变化率 16. 恒定电场是D A. 有旋度 B. 时变场 C. 非保守场 D. 无旋场 17. 在恒定电场中，分界面两边电流密度矢量的法向方向是B A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 18. 导电媒质中的功率损耗反映了电路中的_D____
初二物理第一章 走进实验室测试题
初二物理第一章走进实验室专项练习 题型1长度的估测： 1、一支未使用过的2B铅笔的长度最接近于( B ) A．10cm B．20cm C．1.3dm D．80mm 2、1.76×106μm，可能是（） A. 一本书的长度 B. 一个人的高度 C. 一座山的高度 D. 一个篮球场的长度 3、一名粗心的学生的测量记录中忘记写单位，他的记录数据中，哪一个数据的单位是m？( ) A. 一支新铅笔的长度：0.185 B. 一名同学的高度：16.4 C. 一枚一角硬币的厚度：0.21 D. 一本外文字典的厚度：0.135 4、下面是同学对长度单位的估测值，其中基本正确的是（） A. 普通26自行车车轮的直径大约是70㎝ B. 普通教室房门的高度一般都有3m C. 教室中标准日光灯管的长度大约是2.1m D. 一只钢笔的长度大约是1dm 5、物理测量练习中，同学们得到了很多的答案，其中错误的是：（） A．物理课本的长度是2.5dm B. 教室高度是30dm C．一张纸的厚度是30mm C. 墨水瓶的高度大约为6cm 6、下列是一位同学测量记录的结果，正确的是( ) A．一本字典的厚度3.5mm B．一支新铅笔的长度0.175m C．一枚壹角硬币的厚度2.4cm D．一根头发丝的直径7×10－3m 7、现有1km、10m、2m、1dm、1cm、1mm、1μm六个长度值、请分别选择其中的一个完成填空：一角硬币的厚度最接近______ ,小手指的宽度最接近于______ ，教室门的高度最接近于______ 。 8、请在下列数据上填上合理的单位： 课桌长1.21cm______ ；物理书的宽18.41_cm_____ ； 太阳的半径大约是7×105______ ；王刚的身高大约是161__cm____ ； 课桌的高是80cm______ ；头发直径和纸的厚度70______ ； 成年人的腿长是1_m_____ ；手机的长度大约是12__cm____ ； 题型2刻度尺的读数： 1、用分度值为1mm的刻度尺，测量同一物体的长度，以下几种记录数据中正确的是( ) A．50.40毫米B．50.5 C．50.5毫米D．5.050厘米 2、某同学测得物理课本的长度为26.12厘米,则他使用的刻度尺的分度值是________。
《电磁场与电磁波》经典例题
一、选择题 1、以下关于时变电磁场的叙述中，正确的是（ ） A 、电场是无旋场 B 、电场和磁场相互激发 C 、电场与磁场无关 2、区域V 全部用非导电媒质填充，当此区域中的电磁场能量减少时，一定是（ ） A 、能量流出了区域 B 、能量在区域中被消耗 C 、电磁场做了功 D 、同时选择A 、C 3、两个载流线圈之间存在互感，对互感没有影响的的是（ ） A 、线圈的尺寸 B 、两个线圈的相对位置 C 、线圈上的电流 D 、空间介质 4、导电介质中的恒定电场E 满足（ ） A 、0??=E B 、0??=E C 、??=E J 5、用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ ） A 、镜像电荷是否对称 B 、电位方程和边界条件不改变 C 、同时选择A 和B 6、在静电场中，电场强度表达式为3(32)()y x z cy ε=+--+x y z E e e e ，试确定常数 ε的值是（ ） A 、ε=2 B 、ε=3 C 、ε=4 7、若矢量A 为磁感应强度B 的磁矢位，则下列表达式正确的是（ ） A 、=?B A B 、=??B A C 、=??B A D 、2=?B A 8、空气（介电常数10εε=）与电介质（介电常数204εε=）的分界面是0z =平面， 若已知空气中的电场强度124= +x z E e e 。则电介质中的电场强度应为（ ） A 、1216=+x z E e e B 、184=+x z E e e C 、12=+x z E e e 9、理想介质中的均匀平面波解是（ ） A 、TM 波 B 、TEM 波 C 、TE 波 10、以下关于导电媒质中传播的电磁波的叙述中，正确的是（ ） A 、不再是平面波 B 、电场和磁场不同相 C 、振幅不变 D 、以T E 波的形式传播 二、填空 1、一个半径为α的导体球作为电极深埋地下，土壤的电导率为 σ，略去地面的影响，则电极的接地电阻R = 2、 内外半径分别为a 、b 的无限长空心圆柱中均匀的分布着轴向电流I ，设空间离轴距离为()r r a <的某点处，B= 3、 自由空间中，某移动天线发射的电磁波的磁场强度
大学物理电磁学复习提纲(赵凯华)
复习提纲 第一章 §1运用库仑定律 §2理解电场强度电场线能用叠加原理求电场分布（包括离散的电荷分布和电荷的连续分布）求带电体在电场中所受的力及其运动 §3高斯定理熟练运用高斯定理求解电场 §4 理解电势和电势差理解静电场力作功与路径无关及静电场的环路定理能运用叠加原理和电势定义式求电势分布理解等势面理解电势梯度及与电场的关系 §5 熟悉导体静电平衡条件理解静电平衡导体的性质、导体上的电荷分布、静电屏蔽熟练掌握有静电平衡导体问题的一般求法 §6 了解静电能的概念 §7 了解孤立导体的电容熟知典型电容器的电容能熟练求解简单电容器的电容、电容器的能量 §9 理解电流密度矢量熟悉并且能运用欧姆定律的微分形式，理解电流的连续性方程、稳恒电流条件理解电动势并且能在电路中运用 熟悉例题1—15，22—27。 参考习题 3、13、18、25、36、37、46、52、66 第二章 §1 理解电流的磁效应了解安培定律、电流单位的定义 §2 理解B的定义熟悉毕萨定律并且能求解简单情况下的问题（包括2.3, 2.4, 2.5的情形） §3 熟悉安培环路定理且能熟练应用求解问题 §4 了解磁场的高斯定理 §5 熟悉安培力熟练求解导体棒和线圈在磁场中所受的力和力矩 §6 熟悉洛仑兹力及特点，能求解简单磁场分布下带电粒子在磁场中的运动问题理解霍尔效应并且能求解 熟悉例题5—8，12--13 参考习题 1、2、3、4、7、14、16、17、23、28、32、43、50 第三章 §1 熟悉电磁感应现象能熟练应用电磁感应定律和楞次定律了解涡电流和电磁阻尼 §2 熟练应用动生电动势公式了解交流发电机原理理解感生电场能求轴对称磁场情况下感生电动势了解感应加速器 §5 理解互感和自感现象能求简单情况的自感和互感、两线圈顺接和反接的自感、互感系数和自感系数的关系熟悉自感磁能的公式，了解互感磁能 熟悉例题1—3，7—9， 参考习题 3、4、5、11、12、14、26、32、35 第四章 §1 理解极化概念了解极化的微观机制理解极化强度P的定义、退极化场的概念能求解极化电荷面密度熟悉D的定义，理解D、E、P三者的关系能熟练
《电磁场与电磁波》习题参考答案
《电磁场与电磁波》知识点及参考答案 第1章 矢量分析 1、如果矢量场F 的散度处处为0，即0F ??≡，则矢量场是无散场，由旋涡源所 产生，通过任何闭合曲面S 的通量等于0。 2、如果矢量场F 的旋度处处为0，即0F ??≡，则矢量场是无旋场，由散度源所 产生，沿任何闭合路径C 的环流等于0。 3、矢量分析中的两个重要定理分别是散度定理（高斯定理）和斯托克斯定理, 它们的表达式分别是： 散度（高斯）定理：S V FdV F dS ??=?? ?和 斯托克斯定理： s C F dS F dl ???=??? 。 4、在有限空间V 中，矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。（ √ ） 5、描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数，在时间为一定值的情况下，它们是唯一的。（ √ ） 6、标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。（ √ ） 7、梯度的方向是等值面的切线方向。（ × ） 8、标量场梯度的旋度恒等于0。（ √ ） 9、习题, 。
第2章 电磁场的基本规律 （电场部分） 1、静止电荷所产生的电场，称之为静电场；电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向相同。 2、在国际单位制中，电场强度的单位是V/m(伏特/米)。 3、静电系统在真空中的基本方程的积分形式是： V V s D dS dV Q ρ?==? ?和 0l E dl ?=?。 4、静电系统在真空中的基本方程的微分形式是：V D ρ??=和0E ??=。 5、电荷之间的相互作用力是通过电场发生的，电流与电流之间的相互作用力是通过磁场发生的。 6、在两种媒质分界面的两侧，电场→ E 的切向分量E 1t －E 2t ＝0；而磁场→ B 的法向分量 B 1n －B 2n ＝0。 7、在介电常数为 的均匀各向同性介质中，电位函数为 22 11522 x y z ?= +-,则电场强度E =5x y z xe ye e --+。 8、静电平衡状态下，导体内部电场强度、磁场强度等于零，导体表面为等位面；在导体表面只有电场的法向分量。 9、电荷只能在分子或原子范围内作微小位移的物质称为( D )。 A.导体 B.固体 C.液体 D.电介质 10、相同的场源条件下，真空中的电场强度是电介质中的( C )倍。 A.ε0εr B. 1/ε0εr C. εr D. 1/εr 11、导体电容的大小( C )。 A.与导体的电势有关 B.与导体所带电荷有关 C.与导体的电势无关 D.与导体间电位差有关 12、z ＞0半空间中为ε=2ε0的电介质，z ＜0半空间中为空气，在介质表面无自由电荷分布。
电磁学期末考试试题 2
电磁学期末考试 一、选择题。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ，则定义式q F E =对Q 、q 的要求为：[ C ] （Ａ）二者必须是点电荷。 （Ｂ）Q 为任意电荷，q 必须为正电荷。 （Ｃ）Q 为任意电荷，q 是点电荷，且可正可负。 （Ｄ）Q 为任意电荷，q 必须是单位正点电荷。 2. 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元，在球面内各点产生的电场强度：[ C ] （Ａ）处处为零。 （Ｂ）不一定都为零。 （Ｃ）处处不为零。 （Ｄ）无法判定 3. 当一个带电体达到静电平衡时：[ D ] （Ａ）表面上电荷密度较大处电势较高。 （Ｂ）表面曲率较大处电势较高。 （Ｃ）导体内部的电势比导体表面的电势高。 （Ｄ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中，把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点（如图），则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为：[ A ] （Ａ） R qQ 06πε，R qQ 06πε-。 （Ｂ） R qQ 04πε，R qQ 04πε-。 （Ｃ）R qQ 04πε- ， R qQ 04πε。 （Ｄ）R qQ 06πε-，R qQ 06πε。 5. 相距为1r 的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ，从相距1r 到相距2r 期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的：[ C ]
（Ａ）动能总和； （Ｂ）电势能总和； （Ｃ）动量总和； （Ｄ）电相互作用力 6. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面。今以该圆周为边线，作一半球面s ， 则通过s 面的磁通量的大小为： [ B ] （Ａ）B r 2 2π。 （Ｂ）B r 2 π。 （Ｃ）0。 （Ｄ）无法确定的量。 7. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确：[ A ] （Ａ）位移电流是由变化电场产生的。 （Ｂ）位移电流是由线性变化磁场产生的。 （Ｃ）位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律。 （Ｄ）位移电流的磁效应不服从安培环路定理。 8．在一个平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流相等，方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零：[ D ] A ．仅在象限1 B ．仅在象限2 C ．仅在象限1、3 D ．仅在象限2、4 9．通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状，则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为：[ D ] A ．P B ＞Q B ＞O B B ．Q B ＞P B ＞O B C ． Q B ＞O B ＞P B D ．O B ＞Q B ＞P B
初二物理上----第一章-走进实验室
第一章走进实验室（复习） 一、知识点 1、学习物理的基本方法是观察和实验。 2、科学探究的工具： 长度：刻度尺、千分尺、游标卡尺。质量：托盘天平和砝码。 时间：秒表。温度：温度计。 电：电流表和电压表力：弹簧测力计。 体积：量筒和量杯。 3、科学探究的环节： ①提出问题②猜想与假设③制定计划与设计实验④进行实验与收集证据 ⑤分析与论证⑥评估⑦交流与合作 4、长度测量的基本工具：刻度尺。 长度的国际主单位：米（m）， 常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（um）、纳米（nm）。 1km =103m。 1m = 101dm = 102cm =103mm =106um =109nm 5、使用刻度尺的规则： "认" 观察它的量程、分度值和零刻度线是否磨损。 "放" 尺要平行所测长度，刻度线紧贴被测物体，不用磨损的零刻度线。 "读" 读数时视线与尺面垂直，在精确测量时要估读到最小分度值的下一位。"记" 测量值是由准确数字、估计数字和单位组成，测量结果的倒数第二位的单位是分度值，最末一位是估计值。 6、误差与错误：测量值和真实值之间的差异叫做误差。测量时的误差是不可能避免的，环境的影响、测量工具不准、人为估读不同等都会造成误差。减小误差的基本方法是多次测量求平均值，平均值的小数位数和测量值的位数必须相同。错误是由于不遵守测量规则等原因造成的，是应该消除而且能够消除的，所以误差不是错误。 7、控制变量法：当某个物理量的变化和多个因素有关时，研究一个因素对该物理量的影响，必须保持其它因素不变，这种研究问题的方法叫控制变量法。在应用中，要研究某个因素对问题的影响，那么这个因素就不同，其它因素相同。
电磁场与电磁波复习题(含答案)
电磁场与电磁波复习题 一、填空题 1、矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线总数，散度的物理意义矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。散度与通量的关系是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 2、 散度 在直角坐标系的表达式 z A y A x A z y x A A ?? ????++=??= div ； 散度在圆柱坐 标系下的表达 ； 3、矢量函数的环量定义矢量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分， 旋度的定义 过点P 作一微小曲面S,它的边界曲线记为L,面的法线方与曲线绕向成右手螺旋法则。当S 点P 时,存在极限环量密度。 二者的关系 n dS dC e A ?=rot ； 旋度的物理意义点P 的旋度的大小是该点环量密度的最大值；点P 的旋度的方向是该点最 大环量密度的方向。
4.矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 。 5、梯度的物理意义标量场的梯度是一个矢量,是空间坐标点的函数。 梯度的大小为该点标量函数?的最大变化率，即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线（面）相垂直的方向，它指向函数的增加方向等值面、方向导数与梯度的关系是梯度的大小为该点标量函数?的最大变化率，即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线（面）相垂直的方向，它指向函数的增加方向.； 6、用方向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直角坐标系中单位矢量l e 的表达 式 ； 7、直角坐标系下方向导数 u l ??的数学表达式是cos cos cos l αβγ????????ｕｕｕｕ＝＋＋ｘｙｚ ，梯度的表达式x y z G e e e grad x y z φφφφφ???=++=?=???； 8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内，矢量场由它的散度、旋度及边界条件唯一地确定，说明的问题是矢量场的散度应满足的关系及旋度应满足的关系决定了矢量场的基本性质。
“电磁场理论”课程教学大纲
西安交通大学 “电磁场理论”课程教学大纲 英文名称：Theory of Electromagnetic Field 课程编码：PHYS2012 学时：64 学分：4 适用对象：电子科学与技术专业本科生 先修课程：普通物理，数理方程，矢量与张量分析 使用教材及参考书： 金泽松,《电磁场理论>>, 电子科技大学出版社, 1995 郭硕鸿，《电动力学》，高等教育出版社，1989 冯慈璋,《电磁场》高等教育出版社,1983 李承祖,《电动力学教程》(修订版),国防科技大学出版社,1997 一、课程性质、目的和任务 本课程是电子科学与技术系各专业本科生必修的一门工程基础课.通过本课程的学习，使学生熟悉电磁场的基本理论，掌握基本规律，加深对电磁场的性质和时空概念的理解，获得分析和处理一些电磁现象的方法和能力，为以后的专业课程学习打下基础。 二、教学基本要求 1. 了解电磁现象的普遍规律，掌握库仑定律、高斯定理、毕奥定律、电磁感应定律和麦克斯韦方程组, 熟悉电磁场的边值关系。 2. 了解静电场和稳恒电流磁场的性质，熟悉静电势和微分方程、磁矢势和微分方程，掌握求解静电场和磁场问题的常用分析方法。 3.掌握波动方程和亥姆霍兹方程，熟悉平面电磁波的性质, 掌握电磁波传播的规律。 4.了解时变电磁场的性质和势，掌握辐射电磁场的规律和计算方法。 5.了解狭义相对论和相对论电动力学，掌握电磁场量在不同参考系间的变化规律。了解带电粒子和电磁场的相互作用，掌握运动带电粒子的位和电磁场,了解加速运动带电粒子的辐射。 三、教学内容及要求 第一章：电磁现象的普遍规律 1．了解电荷和电场、电流和磁场。 2．掌握库仑定律、高斯定理、毕奥定律、电磁感应定律。 3．重点掌握麦克斯韦方程组和电磁场的边值关系。 4．了解介质的电磁性质。 5．掌握电磁场的能量和能流密度表示式，了解电磁能量的传输。
关于初二物理上走进实验室
关于初二物理上走进实 验室 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
第一章走进实验室（复习） 一、知识点 1、学习物理的基本方法是观察和实验。 2、2、科学探究的工具： 长度：刻度尺、千分尺、游标卡尺。质量：托盘天平和砝码。 时间：秒表。温度：温度计。 电：电流表和电压表力：弹簧测力计。 体积：量筒和量杯。 3、科学探究的环节： ①提出问题②猜想与假设③制定计划与设计实验④进行实验与收集证据 ⑤分析与论证⑥评估⑦交流与合作 4、长度测量的基本工具：刻度尺。 长度的国际主单位：米（m）， 常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（um）、纳米（nm）。 1km =103m。 1m = 101dm = 102cm =103mm =106um =109nm 5、使用刻度尺的规则： "认" 观察它的量程、分度值和零刻度线是否磨损。 "放" 尺要平行所测长度，刻度线紧贴被测物体，不用磨损的零刻度线。 "读" 读数时视线与尺面垂直，在精确测量时要估读到最小分度值的下一位。
"记" 测量值是由准确数字、估计数字和单位组成，测量结果的倒数第二位的单位是分度值，最末一位是估计值。 6、误差与错误：测量值和真实值之间的差异叫做误差。测量时的误差是不可能避免的，环境的影响、测量工具不准、人为估读不同等都会造成误差。减小误差的基本方法是多次测量求平均值，平均值的小数位数和测量值的位数必须相同。错误是由于不遵守测量规则等原因造成的，是应该消除而且能够消除的，所以误差不是错误。 7、控制变量法：当某个物理量的变化和多个因素有关时，研究一个因素对该物理量的影响，必须保持其它因素不变，这种研究问题的方法叫控制变量法。在应用中，要研究某个因素对问题的影响，那么这个因素就不同，其它因素相同。 二、练习题 1、下列物体的长度，最接近1分米的是： A、兵乓球的直径； B、拳头的宽度； C、火柴盒的长度； D、保温瓶的高度。 2、测量长度时，测量所能达到的准确度取决于： A、测量工具的种类； B、测量工具的最大测量范围； C、测量工具的最小刻度值； D、测量方法是否正确。 3、下列单位换算过程中正确的是： A、=×1000=1800mm； B、=×1000=1800mm； C、=×1000mm=1800mm D、=×1000mm=1800mm。 4、用刻度尺测量物理课本的长度，以下哪个是产生误差原因： A、刻度尺没有跟课本的长边平行； B、观察刻度尺时，视线没有跟刻度尺尺面垂直。
电磁场与电磁波习题集
电磁场与电磁波 补充习题 1 若z y x a a a A -+=23，z y x a a a B 32+-=,求： 1 B A +；2 B A ?；3 B A ?；4 A 和B 所构成平面的单位法线；5 A 和B 之间较 小的夹角；6 B 在A 上的标投影和矢投影 2 证明矢量场z y x a xy a xz a yz E ++=是无散的，也是无旋的。 3 若z y x f 23=，求f ?，求在)5,3,2(P 的f 2?。 5 假设0
电磁学发展史简述
绪论 一、电磁学发展史简述 1概述 早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。 麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。 和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。 2电学发展简史 “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。 现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。
初二物理第一章走进实验室测试题
初二物理第一章走进实验 室测试题 一、选择 题 （每空3 分，共27 分） 1、一支未使用过的2B铅笔的长度最接近于( ) A．10cm; B．20cm; C．30cm ; D．40 cm 2、下列关于误差的说法，正确的是( ) A．实验中的错误叫误差 B．误差是由于不遵守操作规则造成的C．认真测量可以避免误差 D．选择精密仪器，改进实验方法，可以减小误差 3、下列是一位同学测量记录的结果，正确的是( ) A．一本字典的厚度3.5mm B．一支新铅笔的长度0.175m C．一枚壹角硬 币的厚度2.4cm D．一根头发丝的直径7×10－3m 4、用一把尺子测量某物体的长度，一般要测量三次或更多次.这样做的目的是（）
A、减小由于观察时视线倾斜而产生的误差 B、减小由于刻度尺不精密而产生的误差 C、减小由于估测而产生的误差 D、避免测量中可能出现的错误 5、用最小刻度为毫米的刻度尺，测量同一物体的长度，以下几种记录数据中正确的是( ) A．50.40毫米 B．50.5 C．50.5毫米 D．5.050厘米 6、减少测量误差的方法是（） A、采用正确测量方法 B、只要选择精密的测量工具 C、只要多次测量求其平均值 D、既选择精密的测量工具，又多次求其平均值 7、甲、乙两位同学用最小刻度为毫米的直尺分别测量同一物体的长度。甲的记录是23.06厘米，乙的记录是23.063厘米。你认为符合测量要求的是（） A、甲 B、乙 C、都符合 D、都不符合 8、用同一根刻度尺按正确方法测量一物体长度，共测了四次，其结果不同，这说明：（） A、该物体的真实长度是不定的 B、这四次测量结果都是不可靠的 C、测量不可避免地有误差 D、测量次数多了反而得不到正确结果
电磁场理论复习提纲
电磁场理论复习提纲 一、矢量分析与场论基础 主要内容与问题： ①矢量及矢量的基本运算； ②场的概念、矢量场和标量场； ③源的概念、场与源的关系； ④标量函数的梯度，梯度的意义； ⑤正交曲线坐标系的变换，拉梅系数； ⑥矢量场的散度，散度的意义与性质； ⑦矢量函数的旋度，旋度的意义与性质 ⑧正交曲线坐标系中散度的计算公式； ⑨矢量场的构成，Helmholtz定理； ⑩正交曲线坐标系中散度的计算公式。 二、宏观电磁场实验定律 主要内容与问题： ①库仑定律，电场的定义，电场的力线； ②静电场的性质（静电场的散度、旋度及电位概念）； ③Ampere定律；磁感应强度矢量的定义，磁场的力线； ④恒定电流磁场的性质（磁场的散度、旋度和矢势概念）；
⑤Faraday电磁感应定律，电磁感应定律的意义； ⑥电流连续原理（或称为电荷守恒定律） ⑦电磁场与带电粒子的相互作用力，Lorentz力公式。 三、介质的电磁性质 主要内容与问题： ①电磁场与介质的相互作用的物理过程； ②介质极化，磁化、传导的宏观现象及其特点； ③介质的极化现象及其描述方法，电位移矢量； ④介质的磁化现象及其描述方法，磁场矢量； ⑤介质的传导现象及其描述方法，欧姆定律； ⑥介质的基本分类方法及电磁特性参数与物质本构方程； ⑦极化电流、磁化电流与传导电流产生原因及其异同点； ⑧介质的色散及其产生的原因，色散在通信中带来的问题； 四、宏观Maxwell方程组 主要内容与问题： ①静态电磁场与电流连续性原理的矛盾； ②位移电流概念及其意义； ③宏观电磁场运动的Maxwell方程组； ④Maxwell方程组的物理意义； ⑤宏观Maxwell的微分形式、积分形式、边界条件；
计算电磁学入门基础介绍
计算电磁学入门基础介绍 一. 计算电磁学的重要性 在现代科学研究中，“科学试验，理论分析，高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中，经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式，最后得到解析解。解析解的优点在于： ①可将解答表示为己知函数的显式，从而可计算出精确的数值结果; ②可以作为近似解和数值解的检验标准; ③在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解，而且效率也比较高，但是适用范围太窄，只能求解具有规则边界的简单问题。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时，则需要比较复杂的数学技巧，甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来，随着电子计算机技术的发展，一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来，并在实际工程问题中得到了广泛地应用，形成了计算电磁学研究领域，已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之，计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的，建立在电磁场理论基础上，以高性能计算机技术为工具，运用计算数学方法，专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言，应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少，可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲，从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。 二. 电磁问题的分析过程 电磁工程问题分析时所经历的一般过程为： 三. 计算电磁学的分类 (1) 时域方法与谱域方法 电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。 时域方法对Maxwell方程按时间步进后求解有关场量。最著名的时域方法是时域有限差分法(Finite Difference Time Domain或FDTD)。这种方法通常适用于求解在外界激励下场