(完整版)電磁場(chǎng)與電磁波(楊儒貴-版)課后思考題答案

1、 /11矢積：一AxB=AvBy_i2亦divA=limtoAV電磁場(chǎng)與波課后思考題1什么是標(biāo)量與矢量?舉例說明.僅具有人小特征的量稱為標(biāo)量如:長(zhǎng)度,面積，體積，溫度，氣壓，密度，質(zhì)量，能量及電位移等.不僅具有人小而且具有方向特征的量稱為矢量如:力，位移，速度，加速度，電場(chǎng)強(qiáng)度及磁場(chǎng)強(qiáng)度.2矢量加減運(yùn)算及矢量與標(biāo)量的乘法運(yùn)算的幾何意義是什么?矢量加減運(yùn)算表示空間位移.矢量與標(biāo)量的乘法運(yùn)算表示矢量的伸縮.3矢量的標(biāo)積與矢挈的代數(shù)定義及幾何意義是什彳？矢量的標(biāo)積：A-B=AxBx+AyBy+A.B.=岡料cos。,A矢量的模與矢量B在矢量A方向上的投影人小的乘積.矢積的方向與矢量A,B都垂直，且由

2、矢量A旋轉(zhuǎn)到B,并與矢積構(gòu)成右旋關(guān)系，大小為absin64什么是單位矢量?寫出單位矢量在直角坐標(biāo)中的表達(dá)式.模為1的矢量稱為單位矢量.=COSaex+cosfiey+cos5梯度與方向?qū)?shù)的關(guān)系是什么？試述梯度的幾何意義，寫出梯度在直角坐標(biāo)中的表示式.標(biāo)量場(chǎng)在某點(diǎn)梯度的人小等于該點(diǎn)的最人方向?qū)?shù)，方向?yàn)樵擖c(diǎn)具有最人方向?qū)?shù)的方向.梯度方向垂直于等值面，指向標(biāo)量場(chǎng)數(shù)值增大的方向在直角坐標(biāo)中的表示式：口0方丄0方丄0方V=ex+ev+e.dxdydz6什么是矢量場(chǎng)的通量?通量值為正，負(fù)或零時(shí)分別代表什么意義？矢量A沿某一有向曲面S的面積分稱為矢量A通過該有向曲面S的通屋，以標(biāo)屋表示,即W=JAd5

3、通量為零時(shí)表示該閉合面中沒有矢量穿過.通量為丘帛寸表示閉合面中有源;通量為負(fù)時(shí)表示閉合面中有洞.給出散度的定義及其在直角坐標(biāo)中的表示式.散度：當(dāng)閉合面S向某點(diǎn)無限收縮時(shí)，矢量A通過該閉合面S的通量與該閉合面包闈的體積之比的極限稱為矢量場(chǎng)A在該點(diǎn)的散度。直角坐標(biāo)形式：才7dAxdAyc丁divA=+=VAdxdydz1-8試述散度的物理概念，散度值為正，負(fù)或零時(shí)分別表示什么意義？物理概念：通過包圍單位體積閉合面的通量。散度為正時(shí)表示輻散，為負(fù)時(shí)表示輻合，為零時(shí)表示無能量流過.9試述散度定理及其物理概念.散度定理:建立了區(qū)域V中的場(chǎng)和包圍區(qū)域V的閉合面S上的場(chǎng)之間的關(guān)系A(chǔ)dz物理概念：散度定理建立

4、了區(qū)域V中的場(chǎng)和包I韋I區(qū)域V的閉合面S上的場(chǎng)之間的關(guān)系。1-10什么是矢量場(chǎng)的環(huán)量?壞量值為正，負(fù)或零時(shí)分別代表什么意義？t矢量場(chǎng)A沿一條有向曲線I的線積分稱為矢量場(chǎng)A沿該曲線的壞量，即：r=J/若在閉合有向曲線I上，環(huán)量為正,則表示矢量場(chǎng)A的方向處處與線元dl的方向保持一致;環(huán)量為負(fù)，剛表示處處相反;壞量為零側(cè)表示曲線I不包含矢量場(chǎng)A.給出旋度的定義及其在直角坐標(biāo)中的表示式.若以符號(hào)rotA表示矢量A的旋度，則其方向是使矢量A具有最大壞量強(qiáng)度的方向,其人小等于對(duì)該矢量方向的最人環(huán)量強(qiáng)度，即_IfA-d/rotA=enlim1maxASdx4dz01-12試述旋度的物理概念，旋度值為正，負(fù)或

5、零時(shí)分別表示什么意義？矢量場(chǎng)的旋度人小町以認(rèn)為是包闈單位面積的閉合曲線上的最人環(huán)量。1-13試述斯托克斯定理及其物理概念.Js(rot4).dS=Ad/或J(VxA)dS=Ad/荔理概念：建立申區(qū)域s中的場(chǎng)簡(jiǎn)包I制區(qū)域s的價(jià)合曲線I上的場(chǎng)之間的關(guān)系1-14什么是無散場(chǎng)和無旋場(chǎng)?任何旋度場(chǎng)是否一定是無散的，任何梯度場(chǎng)是否一定是無旋的？無散場(chǎng):散度處處為零的矢量場(chǎng)無旋場(chǎng):旋度處處為零的矢量場(chǎng)_任何旋度場(chǎng)一定是無散場(chǎng)；任何梯度場(chǎng)一定是無旋場(chǎng).V(VxA)=0Vx(V)=01-15試述亥姆霍茲定理，為什么必須研究矢量場(chǎng)的散度和旋度？若矢量場(chǎng)F(r)在無限區(qū)域中處處是單值的，且其導(dǎo)數(shù)連續(xù)有界，源分布在有

6、限區(qū)域V中，則當(dāng)矢量場(chǎng)的散度及旋度給定后，該矢量場(chǎng)F(r)可以表示為F(r)=-VC(r)+VxA(r)式中O(F)=f)dA(r)=fV,_Xf)dV/該定理表明任一矢量場(chǎng)均可表示為一個(gè)無旋場(chǎng)與一個(gè)無散場(chǎng)之和，所以矢量場(chǎng)的散度及旋度特性是研究矢量場(chǎng)的首要問題1電場(chǎng)強(qiáng)度的定義是什么？如何用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)強(qiáng)度的人小及方向？電場(chǎng)對(duì)某點(diǎn)單位正電荷的作用力稱為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，以F表示。用曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，這種曲線稱為電場(chǎng)線。電場(chǎng)線的疏密程度可以顯示電場(chǎng)強(qiáng)度的人小22給出電位與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式，說明電位的物理意義。E=靜電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位，其物理意義是單位正電荷在電場(chǎng)力的作用下，

7、自該點(diǎn)沿任一條路徑移至無限遠(yuǎn)處過程中電場(chǎng)力作的功。23什么是等位面？電位相等的曲面稱為等位面。24什么是高斯定理？IEd=幾竊1式中勺為真空介電常數(shù)。854187817xl0TF/m戶一xl（fF/m）稱為高斯定理，它表明真空中靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度通過任一封閉曲面亦g兔等于該封閉曲面所包圍的電量與真空介電常數(shù)之比。5給出電流和電流密度的定義。電流是電荷的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)形成的。單位時(shí)間內(nèi)穿過某一截面的電荷量稱為電流。/=芽分為傳導(dǎo)電流和運(yùn)流電流兩種。傳導(dǎo)電流是導(dǎo)體中的自由電子（或空穴）或者是電解液中的離子運(yùn)動(dòng)形成的電流。運(yùn)流電流是電子、離子或其它帶電粒子在真空或氣體中運(yùn)動(dòng)形成的電流。電流密度：是一個(gè)矢量

8、，以丿表示。電流密度的方向?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，其大小為單位時(shí)間內(nèi)垂直穿過單位面積的電荷量。d/=J.ds26什么是外源及電動(dòng)勢(shì)?外源是非電的能源，可以是電池，發(fā)電機(jī)等。外電場(chǎng)由負(fù)極板N到正極板P的線積分稱為外源的電動(dòng)勢(shì)，以e表示，即達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，在外源內(nèi)部E=E,所以上式又可寫為幺二-匸事“7什么是駐立電荷？它和靜止電荷有什么不同？極板上的電荷分布雖然不變，但是極板上的電荷并不是靜止的。它們是在不斷地更替中保持分布特性不變，因此，這種電荷稱為駐立電荷。駐立電荷是在外源作用下形成的，一旦外源消失，駐立電荷也將隨之逐漸消失。8試述電流連續(xù)性原理。如呆以一系列的曲線描述電流場(chǎng)，令曲線上各點(diǎn)的切線方

9、向表示該點(diǎn)電流密度的方向，這些曲線稱為電流線。電流線是連續(xù)閉合的。它和電場(chǎng)線不同，電流線沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，這一結(jié)論稱為電流連續(xù)性原理。9給出磁通密度的定義。描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的參數(shù)是磁通密度，又可稱磁感應(yīng)強(qiáng)度F=vxB這個(gè)矢量B就是磁通密度，單位T（特）10運(yùn)動(dòng)電荷，電流元以及小電流環(huán)在恒定磁場(chǎng)中受到的影響有何不同？運(yùn)動(dòng)電荷受到的磁場(chǎng)力始終與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，磁場(chǎng)力只能改變其運(yùn)動(dòng)方向，磁場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)電荷之間沒有能量交換F=vxB當(dāng)電流元的電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B平行時(shí)，受力為零；當(dāng)電流元的方向與B垂直時(shí)，受力最人，電流元在磁場(chǎng)中的受力方向始終垂直于電流的流動(dòng)方向oF=/d/xB當(dāng)電流壞的磁矩方向與磁感應(yīng)強(qiáng)

10、度B的方向平行時(shí)，受到的力矩為零；當(dāng)兩者垂直時(shí),受到的力矩最kT=Fl=IlBl=Il2B=ISBT=I(SxB)m=IST=mxB2J1什么是安培壞路定理？試述磁通連續(xù)性原理。為真空磁導(dǎo)率,=47CX1為閉合曲線包圍的電流。安培環(huán)路定理表明：真空中恒定磁場(chǎng)的磁通密度沿任意閉合曲面的壞量等于曲線包闈的電流與真空磁導(dǎo)率的乘積。真空中恒定磁場(chǎng)通過任意閉合面的磁通為0。磁場(chǎng)線是處處閉合的，沒有起點(diǎn)與終點(diǎn)，這種特性稱為磁通連續(xù)性原理。12什么是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)磁通？f_d感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度沿線圈回路的閉合線枳分等于線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即-不穿過閉合線圈中的磁通發(fā)生變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=-d/線

11、圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁通方向總是阻礙原有刺磁通的變化，所以感應(yīng)磁通又稱反磁通。2J3什么是電磁感應(yīng)定律？掙應(yīng)=-石廬応稱為電磁感應(yīng)定律，它表明穿過線圈中的磁場(chǎng)變化時(shí)，導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。它表明，時(shí)變磁場(chǎng)可以產(chǎn)生時(shí)變電場(chǎng)。1、試述真空中靜電場(chǎng)方程及其物理意義。積分形式：sE*dS=q/lE*dL=0微分形式：！*E=p/!xE=0物理意義：真空中靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度在某點(diǎn)的散度等于該點(diǎn)的電荷體密度與真空介電常數(shù)之比；旋度處處為零。2、已知電荷分布，如何計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度？根據(jù)公式E(1)=JvJp(rO(r-r9dV747iIr-rT八3已知電荷分布可直接計(jì)算其電場(chǎng)強(qiáng)度。3、電場(chǎng)與介質(zhì)相互作用后，會(huì)發(fā)生

12、什么現(xiàn)象？會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)彖。7、試述靜電場(chǎng)的邊界條件。在兩種介質(zhì)形成的邊界上，兩側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量相等，電通密度的法向分量相等；在兩種各向同性的線性介質(zhì)形成的邊界上，電通密度切向分量是不連續(xù)的，電場(chǎng)強(qiáng)度的法向分量不連續(xù)。介質(zhì)與導(dǎo)體的邊界條件：enxE=0en-D=ps：若導(dǎo)體周圍是各向同性的線性介質(zhì)，則En=ps/?（p/?n=-ps/o8、自由電荷是否僅存于導(dǎo)體的表面由于導(dǎo)體中靜電場(chǎng)為零，由式!）=得知，導(dǎo)體內(nèi)部不可能存在自由電荷的體分布。因此，當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，自由電荷只能分布在導(dǎo)體的表面。9、處于靜電場(chǎng)中的任何導(dǎo)體是否一定是等為體由于導(dǎo)體中不存在靜電場(chǎng)，導(dǎo)體中的電位梯度二0,這

13、就意味著到導(dǎo)體中電位不隨空間變化。所以，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等位體。10.電容的定義是什么？如何計(jì)算多導(dǎo)體之間的電容？由物理學(xué)得知，平板電容器正極板上攜帶的電量Q與極板間的電位差廠的比值是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)稱為平板電容器的電容3-11.如何計(jì)算靜電場(chǎng)的能量？點(diǎn)電荷的能量有多大？為什么？已知在靜電場(chǎng)的作用下，帶有正電荷的帶電體會(huì)沿電場(chǎng)方向發(fā)生運(yùn)動(dòng)，這就意味著電場(chǎng)力作了功。靜電場(chǎng)為了對(duì)外作功必須消耗自身的能量，可見靜電場(chǎng)是具有能量的。如果靜止帶電體在外力作用卞由無限遠(yuǎn)處移入靜電場(chǎng)中，外力必須反抗電場(chǎng)力作功，這部分功將轉(zhuǎn)變?yōu)殪o電場(chǎng)的能量?jī)?chǔ)藏在靜電場(chǎng)中，使靜電場(chǎng)的能量增加。由此可見，根據(jù)電場(chǎng)力作

14、功或外力作功與靜電場(chǎng)能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以計(jì)算靜電場(chǎng)能量。W=-點(diǎn)電荷的能量為：e2C設(shè)帶電體的電量Q是從零開始逐漸由無限遠(yuǎn)處移入的。由于開始時(shí)并無電場(chǎng)，移入第一個(gè)微量dq時(shí)外力無須作功。當(dāng)?shù)诙€(gè)dq移入時(shí)，外力必須克服電場(chǎng)力作功。若獲得的電位為卩，則外力必須作的功為pdq,因此，電場(chǎng)能量的增量為pdq。已知帶電體的電位隨著電荷的逐漸增加而不斷升高，當(dāng)電量增至最終值Q時(shí)，外力作的總功，也就是電量為Q的帶電體具有的能量為比=卩匕已知孤立導(dǎo)體的電位p等于攜帶的電量q與電容C的之比，即（p=qC代入上式，求得電量為Q的孤立帶電體具有的能量為w=丄0e2C3-12如何計(jì)算電場(chǎng)力？什么是廣義力及廣義坐

15、標(biāo)？如何利用電場(chǎng)線判斷電場(chǎng)力的方向？為了計(jì)算具有一定電荷分布的帶電體之間的的電場(chǎng)力，通常采用虛位移法廣義力：企圖改變某一個(gè)廣義坐標(biāo)的力廣義坐標(biāo)：廣義坐標(biāo)是不特定的坐標(biāo)。描述完整系統(tǒng)（見約束）位形的獨(dú)立變量利用電場(chǎng)線具有的縱向收縮與橫向擴(kuò)張的趨勢(shì)可以判斷電場(chǎng)力的方向。3-13試述鏡像法原理及其應(yīng)用是以一個(gè)或幾個(gè)等效電荷代替邊界的影響，將原來具有邊界的非均勻空間變成無限犬的均勻自由空間，從而使計(jì)算過程大為簡(jiǎn)化。靜電場(chǎng)惟一性定理表明。只要這些等效電荷的引入后，原來的邊界條件不變，那么原來區(qū)域中的靜電場(chǎng)就不會(huì)改變，這是確定等效電荷的人小及其位置的依據(jù)。這些等效電荷通常處于鏡像位置，因此稱為鏡像電荷，而

16、這種方法稱為鏡像法。應(yīng)用：第一，點(diǎn)電荷與無限人的導(dǎo)體表面第二，電荷與導(dǎo)體球第三，線電荷與帶電的導(dǎo)體圓柱第四，點(diǎn)電荷與無限人的介質(zhì)表面3-15給出點(diǎn)電荷與導(dǎo)體球的鏡像關(guān)系若導(dǎo)體球接地，導(dǎo)體球的電位為零。為了等效導(dǎo)體球邊界的影響，令鏡像點(diǎn)電荷q位于球心與點(diǎn)電荷q的連線上。那么，球面上任一點(diǎn)電位為+_可見，為了保證球面上任一點(diǎn)電位為零，必須選擇鏡像電荷為為二呻q為了使鏡像電荷具有一個(gè)確定的值，必須要求比值廠7廠對(duì)于球面上任一點(diǎn)均具有同一數(shù)值。由圖可見，若要求三角形OPq，與OqP相似，則匚二常數(shù)。由此獲知鏡像電荷應(yīng)為q=V,鏡像電荷離球心的距離應(yīng)為耳這樣，根據(jù)q及/即可計(jì)算球外空間任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

17、若導(dǎo)體球不接地，則位于點(diǎn)電荷一側(cè)的導(dǎo)體球表面上的感應(yīng)電荷為負(fù)值，而另一側(cè)表面上的感應(yīng)電荷為正值。導(dǎo)體球表面上總的感應(yīng)電荷應(yīng)為零值。因此，對(duì)于不接地的導(dǎo)體球，若引入上述的鏡像電荷q后，為了滿足電荷守恒原理，必須再引入一個(gè)鏡像電荷q”，且必須令q=-q顯然，為了保證球面邊界是一個(gè)等位面，鏡像電荷q必須位于球心。事實(shí)上，由于導(dǎo)體球不接地，因此，其電位不等零。由q及q在球面邊界上形成的電位為零，因此必須引入第二個(gè)鏡像電荷q以提供一定的電位。1什么是弛豫時(shí)河？它與導(dǎo)電介質(zhì)的電參數(shù)關(guān)系如何?2、給出恒定電流場(chǎng)方程式的積分形式和微分形式。枳分形式:VldZ=微分形式:VxJ=0牛3、試述恒定電流場(chǎng)的邊界條件

18、。在兩種導(dǎo)電介質(zhì)的邊界兩側(cè)，電流密度矢量的切向分量不等，但其法向分量連續(xù)。牛4、如何計(jì)算導(dǎo)電介質(zhì)的熱耗？單位體積中的功率損失：pt=EJ總功率損失：P=pV=UI牛5、如何計(jì)算導(dǎo)電介質(zhì)的電阻？導(dǎo)電介質(zhì)的電位滿足拉普拉斯方程V=0z利用邊界條件求出導(dǎo)電介質(zhì)中的電位，根據(jù)J=aE求出電流密度，進(jìn)一步求出電流1=1.試述真空中恒定磁場(chǎng)方程式及其物理意義物理意義：安培壞路定理，式中為真空磁導(dǎo)率，z/0=4ttx10-7(H/m),I為閉合曲線包圍的電流。=真空中恒定磁場(chǎng)方程的微分形式物4=0左式表明，真空中某點(diǎn)恒定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的旋度等于該點(diǎn)的電流密度與真空磁導(dǎo)率的乘積。右式表明，真空中恒定磁場(chǎng)的磁

19、感應(yīng)強(qiáng)度的散度處處為零?？梢?，真空中恒定磁場(chǎng)是有旋無散的。=|A-d/2.已知電流分布，如何求解恒定磁場(chǎng)？利用-ufJ(rz)x(r-rr)八丿*丿dW4兀“|r-F#|3亦)=糾皿x(1F)4開人F_F|3、給出矢量磁位滿足的微分方程式。矢量磁位:B=VxA其滿足矢量泊松方程：V2A=-J無源區(qū)滿足矢量拉普拉斯方程：V2a=04、磁場(chǎng)與介質(zhì)相互作用后，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)彖？什么是順磁性介質(zhì)、抗磁性介質(zhì)和鐵磁性介質(zhì)？會(huì)發(fā)生磁化現(xiàn)象。順磁性介質(zhì)：正常情況下原子中的合成磁矩不為零，宏觀合成磁矩為零，在外加磁場(chǎng)作用下，磁偶極子的磁矩方向朝著外加磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此使得合成磁場(chǎng)增強(qiáng)的介質(zhì)抗磁性介質(zhì)：正常情況下

20、原子中的合成磁矩為零，當(dāng)外加磁場(chǎng)時(shí)電子發(fā)生進(jìn)動(dòng)，產(chǎn)生的附加磁矩方向總是與外加磁場(chǎng)方向相反，導(dǎo)致合成磁場(chǎng)減弱的介質(zhì)。鐵磁性介質(zhì)：在外磁場(chǎng)作用卞，人量磁疇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)磁疇方向趨向一致，且疇界面積還會(huì)擴(kuò)大，因而產(chǎn)生較強(qiáng)的磁性的介質(zhì)。5、什么是磁化強(qiáng)度？它與磁化電流的關(guān)系如何？單位體積中磁矩的矢量和稱為磁化強(qiáng)度。磁化電流密度以J表示。體分布磁化電流：jr=VxM面分布磁化電流=Mxe、n5-6.試述介質(zhì)中恒定磁場(chǎng)方程式及其物理意義。什么是磁場(chǎng)強(qiáng)度及磁導(dǎo)率？相對(duì)磁導(dǎo)率是否可以小于一？fd/=/它表明媒質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任一閉合曲線的環(huán)量等于閉合曲線包闈的傳導(dǎo)電流。VxH=J該式稱為媒質(zhì)中安培環(huán)路定律的微

21、分形式。它表明媒質(zhì)中某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度的旋度等于該點(diǎn)傳導(dǎo)電流密度。5-7、什么是均勻與非均勻、線性與非線性、各向同性與各向異性的磁性能？三者之間有無聯(lián)系？若介質(zhì)的磁導(dǎo)率不隨空間變化，則成為磁性能均勻介質(zhì)。反之則稱為磁性非均勻介質(zhì)。若磁導(dǎo)率與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的人小及方向均無關(guān)，磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比則稱為磁性能各向同性的線性介質(zhì)。對(duì)于均勻線性的各向同性介質(zhì)，只要將真空中恒定磁場(chǎng)方程式中的真空磁導(dǎo)率環(huán)衛(wèi)介質(zhì)磁導(dǎo)率即可應(yīng)用。5-8.試述恒定磁場(chǎng)的邊界條件。恒定磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度切向分量是連續(xù)的，法向分量是不連續(xù)的；磁通密度的法向分量是連續(xù)的，切向分量不連續(xù)。理想磁導(dǎo)體的邊界條件：enXH=O.5-9、理想導(dǎo)電體

22、(s)中是否可以存在恒定磁場(chǎng)？理想磁導(dǎo)體(“=s)中是否可以存在靜電場(chǎng)？磁導(dǎo)率為無限人的媒質(zhì)稱為理想導(dǎo)磁體。在理想導(dǎo)磁體中不町能存在磁場(chǎng)強(qiáng)度。5-10、介電常數(shù)、電導(dǎo)率0及磁導(dǎo)率“分別描述介質(zhì)什么特性？介質(zhì)的極化性能、導(dǎo)電性能及磁化性能5-11、什么是自感與互感？如何進(jìn)行計(jì)算？?jī)蓚€(gè)回路，回路電流分別為II和12,本身產(chǎn)生的磁通鏈分別為和宀22,在對(duì)方中產(chǎn)生的磁通鏈分別為612和021,則稱Lll=011/11為回路L1的自感,M12=Oiyi2為回路L2對(duì)L1的互感?；ジ锌烧韶?fù)，其值正負(fù)取決于兩個(gè)線圈的電流方向，但自感始終為正值。13如何計(jì)算載流系統(tǒng)的磁場(chǎng)能量？IJ-1Z71什么是位移電流?

23、它與傳導(dǎo)電流及運(yùn)流電流的本質(zhì)區(qū)別是什么？為什么在不良導(dǎo)體中位移電流有可能大于傳導(dǎo)電流？位移電流密度是電通密度的時(shí)間變化率，或者說是電場(chǎng)的時(shí)間變化率。自由電子在導(dǎo)體中或電解液中形成的傳導(dǎo)電流以及電荷在氣體中形成的運(yùn)流電流都是電荷運(yùn)動(dòng)形成的，而位移電流不是電荷運(yùn)動(dòng)，而是一種人為定義的概念。在靜電場(chǎng)中，由于自然不存在位移電流。在時(shí)變電場(chǎng)中，電場(chǎng)變化愈快,產(chǎn)生的位移電流密度也愈人。若某一時(shí)刻電場(chǎng)的時(shí)間變化率為零，即使電場(chǎng)很強(qiáng)，產(chǎn)生的位移電流密度也為零，故在不良導(dǎo)體中位移電流有可能人于傳導(dǎo)電流。試述麥克斯韋方程的積分形式與微分形式，并解釋其物理意義.全電流定律跌通連續(xù)性原理積分形式=-Js尊-d*y#召

24、1氐=o微分形式ap可anat物理意義：時(shí)變電磁場(chǎng)中的時(shí)變電場(chǎng)是有旋有散的，時(shí)變磁場(chǎng)是有旋無散的，但是，時(shí)變電磁場(chǎng)中的電場(chǎng)與磁場(chǎng)是不可分割的，因此時(shí)變電磁場(chǎng)是冇旋冇散場(chǎng)。在電荷及電流都不存在的無源區(qū)中，時(shí)變電磁場(chǎng)是有旋無散的。時(shí)變電場(chǎng)的方向與時(shí)變磁場(chǎng)的方向處處相互垂直。3什么是介質(zhì)的特性方程?B=yHJ=bE+尸耳OEn=E2en.(B2-B.)=0Bg譏n-A)=PSDln=Penx(#2-Hx)=JsenxH=Js4試述時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件，是否在任何邊界上電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量及磁通密度的法向分量總是連續(xù)的？是第一，在任何邊界上電場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量是連續(xù)的第二，在任何邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的法向分

25、量是連續(xù)的第三，電位移的法向分量邊界條件與媒質(zhì)特性有關(guān)第四，磁場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量邊界條件與媒質(zhì)特性有關(guān)5什么是標(biāo)量位和矢量位?它們有何用途？矢量位：已知時(shí)變磁場(chǎng)是無散場(chǎng)，則它可以表示為矢量場(chǎng)A的旋度，即可令B=VxA式中A拶為矢最%標(biāo)量位：矢量場(chǎng)(趕+普J(rèn)為無旅場(chǎng)。因此它可以用一個(gè)標(biāo)量場(chǎng)的梯度來示.即可雄+譽(yù).式中昴為標(biāo)量位.用途：時(shí)變電磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與場(chǎng)源的關(guān)系比較復(fù)雜，直接求解需要較多的數(shù)學(xué)知識(shí)。為了簡(jiǎn)化求解過程，引入標(biāo)量位與矢量位作為求解時(shí)變電磁場(chǎng)的兩個(gè)輔助函數(shù)6給出標(biāo)量位和矢量位滿足的微分方程及其解.矢量位：B=VxA如“心牛(穿+哼”標(biāo)量位：E+鈴sV+(VA)=-6-7什么是洛倫茲條件?

26、為什么它與電荷守恒定律是一致的？洛倫茲條件:令時(shí)變電磁場(chǎng)必須符合電荷守恒定律VJ一定符合電荷守恒定律.-學(xué)因此，說明A與關(guān)系的洛倫茲條件ot6-8什么是電磁輻射?為何時(shí)變電荷和電流能產(chǎn)生電磁輻射？電磁輻射:即使在同一時(shí)刻源已消失，只要前一時(shí)刻源還存在，它們?cè)犬a(chǎn)生的空間場(chǎng)仍然存在，這就表明源已將電磁能量釋放到空間，而空間電磁能量可以脫離源單獨(dú)存在，這種現(xiàn)彖稱為電磁輻射.只有時(shí)變電磁場(chǎng)才有這種輻射特性，而靜態(tài)場(chǎng)完全被源所束縛.6-9如何計(jì)算時(shí)變電磁場(chǎng)的能量密度?能流密度矢量的定義是什么？如何根據(jù)電場(chǎng)及磁場(chǎng)計(jì)算能流密度？時(shí)變電磁場(chǎng)的能量密度：w(r,r)=_gE2(r,t)+“i2(r,f)能流密度矢量:其方向表示能量流動(dòng)方向，人彳、表示單位時(shí)間內(nèi)垂直穿過單位面積的能量.能流密度矢量：S(r)=E(r)XH(r)6-10什么是正弦電磁場(chǎng)?如何用復(fù)矢量表示正弦電磁場(chǎng)？正弦電磁場(chǎng)：其場(chǎng)強(qiáng)的方向與時(shí)間無關(guān),但其人小隨時(shí)間的變化規(guī)律為正弦函數(shù)(F,t)=m(F)sind?t+匕(刃具有這種變化規(guī)律的時(shí)變電磁場(chǎng)稱正弦電磁場(chǎng)。復(fù)矢量：Em(r)=Em(f)ej(r)正弦電磁場(chǎng)(*/)=Im瓦如6-11給出麥克斯韋方程及其位函數(shù)方程的復(fù)矢量形式.麥克斯韋：VxH=j+以及:位函數(shù):VxE=-ct)BVB=0V-I)=pV2A+A=-“丿V-j=-jopt)=EB=