最新工程电磁场导论小结.docxVIP

工程电磁场导论小结 工程电磁场导论小结 工程电磁场导论小结 工程电磁场导论小结 E lim 一真空中位于原点的点电荷Ao E lim 一 真空中位于原点的点电荷Ao q在r处引起的电荷强度 1 q E（r） 2er 示为 -Jq limo—- p和面密度 p与电极化强度 和 p P en 1 E dl ■ s D ds q 电通［量］密度D P x o E 5 oE 小结1 1、静电场的基础是库仑定律。 静电场的基本场量是电 场强度 一 连续分布的电荷引起的电场可表表 E（r） 4———q式中的dq可以是 什）dV ,r （F）dS, （r ）dl或它 们的组合。 2、 电介质对电场的影响可以归结为极化后极化电荷所 产生的影响。介质极化的程度用电极强度 P表示 P 极化电荷的体密度 间的关系分别为 p 3、 静电场基本方程的积分和微分形式分别是 E o D P0在各向同性的线介质中 散化。然后，在各网格节点上用位函数的差商来近似 替代该点的偏导数，把偏微分方程转化为一组相应的 差分方程，解之即得位函数在各网格节点上的数值解。 （4）镜像法：点电荷对于无限大接地导体平面的 镜像特点是：等量异号、位置对称，镜像电荷位于边 界外。点电荷对两种无限大电介质平面的镜像计算如 下。 q 二2 2 q （适用区域 1） q" （适用区域 2） 位置对称。 1 2 在点电荷对接地金属问题中， 如点电荷在球外, R 2 则镜像电荷q q，它与球心相距 b R /d （5）电轴法1只能解决带等量异号电荷的两平 行圆柱导体间静电场问题，可通过 2 2 2 h a b 确定电轴的位置。 7、在线性介质内多个导体组成的静电独立系统中， 必 须应用“部分电容”来代替电容器的“电容”概念。 这时，电位与电荷有关系： a q :电荷与电 位有关系：q :电荷与电压有关系： q C U。部分电容C组成电容网络，它只与各 导体的几何形状、大小、相互位置及介质分布有关， 而与导体的电荷量无关。 4、由静电场的无旋性Q引入标量电位 E dl P 或 E 在各向同性的线性均匀电介质中，电位满足泊松方程 或拉普拉斯方程 2 5、静电场问题都可归结为在给定边界条件的情况下, 求得泊松方程或拉普拉斯方程的边值问题，边界条件 分为以下三类： 8、 静电能量的计算，可应用 1 We 1 v pdV 或 We 2 E D dV 1 v 或 We 2 kqK 静电能量的体密度为 1We E D 9、 静电力的计算，可应用 F Eq 第一边值 s f,（s） 第二边值第三边值 f2（S） 情况。 1 S2 ds 或应用虚位移法 We f ——e g 利用法拉弟对静电 另外，在不同媒质的分界面上，场量的衔接条 件为 D2n D1 n ，E2t E1t 小结2 或者 只要满足给定的边界条件,n泊松方程或拉普拉斯方程 是唯一的。 6、在静电场边值问题的分析中，常采用以下几种重要 的求解方法： （1）直接积分法：选用于一维电场问题， 采用常微 分方程的求解方法。 （2）分离变量法：选用于二维或三维电场问题。 关键是能否选择出可分离变量的坐标系使场域的边界 面和媒质分界面均与所选坐标的坐标面吻合。 （3）有限差分法：它首先将场域用适当的网格离 电流是由电荷的有规则运动形成的，不同的电荷分 布运动时所形成的电流密度具有不同的表达式。两种 电流密度以及线电流于它们相应的元电流段的表达式 如下表所列。 电流密度（或线电 流） 元电流段 面密度 J JdV 线密度 K kds 线电流 I Idl  电流密度与相应的电流之间，有下列关系 I /K 皿1 I J dS s 对于传导电流，电流密度与电场强度间的关系为 J E 2?导电媒质中有电流时，必伴随有功率损耗，其体密 度为 P J E 因此要在导电媒质中维持一恒定电流，必须与电源相 连。电源的特性可用它的局外场强 Ee表示，Ee与电 源的电动势间的关系为 Ee dl 3?导电媒质中恒定电场（电源外）基本方程的积分形 式和微分形式分别为 oJ dS 0 oE dl 0 S l J 0 E 0 和 由微分形式的基本方程可以导得拉普拉斯方程 4?两种不同媒质分界面上的衔接条件是 J 1n J 2n 和 Eit E2t 被理想介质包围的载流导体表面，有面积电荷存在。 5?导电媒质中恒定电场 （电源外，即Ee=0处）和静电 场（无电荷分布，即 p=0处）有相似的关系，有关的 对应量为  0 K(x,y,z) 0 K(x,y,z)自dS M表示 导磁媒质的磁化长m，可用磁化强度 M lim 丄 导磁媒质对磁场场的作用，可看作是由磁化电流产生的 磁感应强度所致。磁化电流的面密度和线密度与磁化 强度的关系分别是 Jm M Km M en 安培环路定律在真空