电磁场知识整理------2022/12/14

2023-10-13 17:59

本文主要是介绍电磁场知识整理------2022/12/14,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

电磁场知识整理

  • 1、数学基础
    • 麦克斯韦方程
  • 2、麦克斯韦方程组的近似情况
    • 2.1 恒定电场
    • 2.2 恒定电流场
    • 2.3 恒定磁场
    • 2.4 动态电磁场
    • 2.5 时谐电磁场
  • 3、电磁辐射与电磁波
  • 写在最后

学习资源:慕课上浙大的工程电磁场与波。
工程电磁场与波

1、数学基础

正交坐标系:直角坐标系、柱坐标系、球坐标系。

三度:标量函数的梯度、矢量函数的散度和旋度。

两个重要定理:
高斯散度定理(体积分与面积分转换),
斯托克斯旋度定理(面积分与线积分转换)

媒质性能参数:
媒质在电场作用下的极化性能—介电常数;
媒质在电场作用下的电导性能—电导率;
媒质在磁场作用下的磁化性能—磁导率;

麦克斯韦方程

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2、麦克斯韦方程组的近似情况

2.1 恒定电场

恒定电场由静止的电荷产生。基本方程如下。
在这里插入图片描述
基本特性:有源(散)、无旋场。

2.2 恒定电流场

由动态平衡状态下的驻定电荷产生。基本方程如下。
在这里插入图片描述
基本特性:无源、无旋场。

2.3 恒定磁场

在导体内部及周围媒质中不随时间变化的磁场。
基本方程如下。
在这里插入图片描述
基本特性:有源、无旋场。

2.4 动态电磁场

时变电磁场中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
基本方程如下。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.5 时谐电磁场

任一周期性的函数在一定条件下均可分解成很多正弦函数之和。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3、电磁辐射与电磁波

随时间变化的场源产生的电磁场以波的形式在空间传播,该现象称为场源的电磁辐射。

电磁能量的传播:达朗贝尔方程、非齐次波动方程。

波的传播特性:波速、波阻抗、波数、波长。

反射系数与驻波比的关系:
无反射情况下,行波;
全反射,驻波;
部分反射,行驻波;

电磁波的的极化方式:直线极化、圆极化。

媒质损耗主要包络:极化、磁化、欧姆。

写在最后

关于电磁波的学习,重点去理解电场与磁场之间是如何影响,以及电磁波如何产生的,对于无线通信中信号的传播方面,加深理解。电磁场还有一些重要的内容,如边界条件等的知识,由于时间关系未能进行梳理,后续如果需要这一方面的知识的话再继续补充。

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