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电动力学章节总结

本章总结一、总结1 .电磁场的六大基本方程及其对应的边值关系欧姆定律:■ p = J E = ^― — cE 2P P = -(1 )p f --另外常用:. 「; 「一(可由上面相关公式推出)3. 洛仑兹力密度公式、电荷守恒定律电荷守恒定律:萌di= J r 4一dtIS^dl =-f — dS □ b 忍lH di =l f -^- — Ib dS页 Jdt h 炒罰=0护廳=-张ju 厶妄 X (总2 - Sj )- 0 沁風-戸1) = S 址〔万立-£) =J乳(& - 5J = 0乳(£ 一尺2 —口」2. 介质的特性D =E £f5 = E 05+F= (1+监)窃直=右电丘=压P = 1 屁盪=(S — 1)% 盪=(e-£0)S焦耳定律:洛仑兹力密度公式:f - p (S + vx由此式可导出:V ■ D = PyV 直=0Vx ^ = f MB = [i 0S ++ 唧誘二四4. 能量的转化与守恒定律积分式:5. 重要推导及例题(1) .六个边值关系的导出;(2) .由真空中的麦克斯韦方程推出介质中的麦克斯韦方程; (3) .能流密度和能量密度公式的推导;(4) .单根导线及平行双导线的能量传输图象; (5) .例题:所有课堂例题 6. 几个重要的概念、定义 (1). ''V - ■.---;(2).(3) .矢量场的“三量三度”(见《矢量场论和张量知识》)和麦 克斯韦电磁理论的“四、三、二、一”,其中“三量三度”见《矢量 场论和张量知识》。

本章内容归纳(1) .唯一性定理的两种叙述一般介质情况下的唯一性定理St占dt 稳恒条件下:V 0([J dS=O微分式:5譽—总其中,9p=了疔有导体存在时的唯一性定理(2) .弓I入静电场标势亠的根据,6的物理意义,宀的积分表式(3) .与静电场标势有关的公式标势引入根据V X j? = 1J • E =■目代等势面电力线連丄等势面势位差俘(即-対(珥)=J;遲曲微分方程边值关系貯1 = S(4) .电多极展开的思想与表式,八’「Dij二?a. 小区域电荷系在远区的电势卩)1 Q© ■-------4叭R集中在原点激发的电势;诃)-p-v丄.芳弓4兀先R 4忧坯尺2体系总电量系统电偶极矩厂其中激发的电势;沙打■— ---------------- ■—D . ■ w —■ " '四极矩••激发的势。

b. 电偶极矩、电四极矩体系的总电量P = yr体系的总电偶极矩d. 用「函数表示偶极矩的计算公式% = 中;心〔尹)辺旷 或口j 弓牙和(X 归旷体系的总电四极矩c. 小电荷系在外电场中的能量W = 2^>#(0) + P' W 升(0; + 丿育:77辺(0) 4「 (6)^0> = g®于原点时在外电场中的能量哪心二戸・¥饨(o )= ・ p-^(q )电荷集中偶极矩在外场中的能量四极矩在外场中的能□j = 尿x ;卩旷(弘;x ; -严备旷s _ f 1。

■力其中";■■'的定义满足-'丄----2. 本章重要的推导(1) .静电场泊松方程和拉普拉斯方程导出:(1). (2) . 「碣 _= _势函数的边值关系:(1)「=心;(2) *' -■ "由于静电场与静磁场的理论在许多情况下具有很强的对称性的, 许多概念、知识点及公式也具有类似的形式,所以我们将第二、第三章的 小结编排在一起,以利于巩固和复习。

第三章小结1. 基本内容(1) .引入宀、的根据,…二的积分表式,宀'的物理意义 (2) .引入亠的根据及条件,二二的积分表式及物理意义 (3) .磁标势与电标势(f-J )的比较及解题对照标势 丁 引入根 . r . ; - ,据 ;等势面 电力线总-等势面Q势位差 ■■⑶. 汗二一静电场能量: -⑷.静电场―的引出。

⑵. 磁力线T 丄等势面(4) .磁多极展开与有关公式,卫‘「■' a.小区域电流在外场中的矢势小电流圈的磁矩:^ = — y x=—尹 M 旷小电流线圈又有:c.磁偶极子的磁场〔:及标势抽■—肿■豈vx 亦令煌Q 令m#微分方 程▽%・边值关 系1+-v 2^ = 0貯1 =込亦 1弘b.小电流圈的磁矩磁偶极子可见,禺4直及驶陆丈A啊或与' 有相同形式。

d. 小电流圈在外磁场中的能量A/x) = 5/0)*IV^(0)*……駛卩心眄(2伊i汕玄(0)e. 磁偶极子在外磁场中的力和力矩F二-7^7 = 7(ws-^)二即x(Vx玄)+燃-▽玄=/«■ V^f3 dL = ~ ——U =—酬召"cos= 一聊E sin 0 T亠*卞鮎帥亡I ,即匸fK E2. 重要推导(1) .静电场泊松方程和拉普拉斯方程导出:(1).V切=0⑵.(2) .势函数的边值关系:(1)「=匚;(2):八tr = 1(3) .静电场能量:-(4) .静电场的引出(5) .稳恒磁场儿的引出(6) . "''(7) .毕奥一一沙伐尔定律的导出(8) .亠的边值关系导出(10).磁标势的三个边值关系1”表介质);Hd^=- (A JdY(11).稳恒电流磁场的能量§5第四章总结和习题一、总结1. 重要概念及名词自由空间、定态波、平面波、相位因子、衰减因子、波数、波 矢、复介电系数、复波矢、趋肤效应、穿透深度、波导、谐振腔、TEM 波、TEnn 波、TMn 波。

2. 重要理论推导3. 常用计算公式V(9).磁标势“的引入及M(“2”表真空,(1) .真空自由空间的波动方程(2) .介质自由空间的定态波动 方程 (3) .导体中的波动方程(4) .定态Helmholtz 方程的解(5) .介质中平面单色波的传播 特性 (6) .导体中电磁波的传播特性 (7).电磁波的能量密度 (8) .电磁波的能流密度 (9) .电磁波的折、反射定律 (10) .菲涅耳公式§4第五章总结和习题、总结 (1).序二丄匸X 豆 (2) 「「厂"厂广[定态波:1 C ; (4) . "(5)."押•赣砂弓卅抨)山中 (6).⑺.4拖(g 宓今联删(10). 「丄范围,二…(9).71. 重要概念及名词(1) .时变场矢势、标势的引出根据及表式;(2) .规范变换和规范不变性;(3) .库仑规范、洛仑兹规范;(4) .达朗伯方程和推迟势的表述及物理意义;(5) .偶极辐射。

2. 理论结构及重要推导(1) .由麦克斯韦方程推导匸 二」;(2) .论证=止的非唯一性(多值性);(3) .从麦克斯韦方程一达朗伯方程;(4) .论证达朗伯方程涵盖了静态电磁场的泊松方程和拉普拉斯 方程;(5) .从达朗伯方程— 推迟势;一-血严…(6) .由推迟势推导偶极辐射矢势表式:•2("二—、亠 亠 亠 H(7) .由 .推出一二一’丄一 ■■- ■ 2 ':角分布;(8) .比照电磁场的能量密度及能量守恒定律表式写出电磁场的 动量密度及动量守恒定律公式。

(自学研究性题目(9) .参看《矢量场论即张量知识》的相关内容,推导动量流密度本章总结和习题张量(要求画图)题目)(自学研究性一、总结1. 狭义相对论的实验基础(明确下列几个实验的原理、结论和意义)(l).Michelson —Morley实验;(2).光行差实验;(3).双星观测实验;(4).宇宙射线]介子实验。

2. 狭义相对论的理论基础(1) .两个基本原理相对性原理光速不变原理(记忆、理解)(2) .间隔不变性时间和空间是运动物质的存在形式,一个事件可以用一个“时空坐标点”描述;由于“光速不变性”,两个事件的间隔在不同坐标系里是不变的。

参见下表间隔的定义及间隔不变性:3. 洛仑兹变换正变换: 反变换: 尹二”; 屮=I * 7 4.狭义相对论的时空理论 (推导和应用) A T (1).运动时钟延缓: 出二弘/市 加二二 ____ J-俨;(2).运动尺度缩短: (3).同时的相对性: 相互作用的最大速度:讨论; 论证; (4).因果律和 (5).速度变换公式:。

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