工程电磁场总复习ppt课件

第一部分 静电场u场的基本性质u场量有源场有源场无旋场无旋场等等效效边界条件边界条件(分界面上无自由面电荷分界面上无自由面电荷)折射定理折射定理1 1V V/m m=1=1N N/C C电场强度电场强度电位移矢量电位移矢量电位电位第一部分 静电场场的基本性质场量有源场无旋场等边界条件(分界1高斯定理的应用高斯定理的应用-求对称电荷分布的场强分布利用高斯定理的解题步骤：、对称分析；、选择合适的高斯面，求高斯定理等式左端的通量；求高斯定理等式右端的面内总电荷；（要求面上场强处处相等或分片相等或与面垂直，以便将 提到积分号外；要求场强与面的法线的夹角处处相等或分片相等，以便将cos提到积分号外；要求高斯面应是简单的几何面，以便计算面积）、利用高斯定理求电场分布。无限无限 长柱体长柱体 柱面柱面 带电线带电线 球对称球对称 柱对称柱对称均匀带均匀带电的电的球体球体 球面球面 (点电荷点电荷)高斯定理的应用-求对称电荷分布的场强分布无限 长2半径相同时有平行双输电线电场及电位的求解步骤平行双输电线电场及电位的求解步骤已知相距d的平行双输电线导线半径为 和 1.由已知条件求的双电轴的位置D2.将平行双输电线外部电场等效为双电轴所产生的电场，平行双输电线外部任意一点电场等效为双电轴在这一点分别产生的电场的矢量叠加，电位为双电轴在这一点分别产生的电位的代数和。半径相同时有平行双输电线电场及电位的求解步骤已知相距d的平行3求解下半场域时求解下半场域时求解上半场域时求解上半场域时根据连接条件：求解下半场域时求解上半场域时根据连接条件：4不接地导体球对点电荷的镜象不接地导体球对点电荷的镜象1.1.球面为等位面球面为等位面2.2.球面感应电荷正负相等，球面总电量为零球面感应电荷正负相等，球面总电量为零先假定球面电位求得镜像电荷再在球心处放置电荷球面外电荷球面外电荷镜像电荷镜像电荷球心处放置镜像电荷球心处放置镜像电荷球面总电球面总电量为零量为零不接地导体球对点电荷的镜象球面为等位面先假定球面电位求得镜像5镜像法原理：镜像法原理：以场外虚拟的集中电荷等效边界上的分布电荷以场外虚拟的集中电荷等效边界上的分布电荷镜像电荷在被研究场域之外，不镜像电荷在被研究场域之外，不会改变内部介质及电荷分布会改变内部介质及电荷分布保证边界保证边界条件不变条件不变在被研究场域之外镜像电荷与场源电荷平行对称与场源电荷大小相等，方向相反镜像法原理：以场外虚拟的集中电荷等效边界上的分布电荷镜像电荷6电容的求解电容的求解1.假定导体带电量q电容大小与导电容大小与导体带电量无关体带电量无关2.由高斯通量定理求电场强度E3.求两导体间电压U4.求两导体间电容C电容的求解1.假定导体带电量q电容大小与导体带电量无关2.7u场的基本性质u场量无源场无源场无旋场无旋场等等效效边界条件边界条件折射定理折射定理电流密度电流密度电位电位1 1V V/m m=1=1N N/C C电场强度电场强度非理想电介质交界面非理想电介质交界面（电介质内存在漏电流）第二部分 恒定电场场的基本性质场量无源场无旋场等边界条件折射定理电流密度8比照静电场推演比照静电场推演静电场静电场恒定电场恒定电场无源无源无旋无旋有源有源无旋无旋梯度场梯度场 位场位场恒定电场基本定理恒定电场基本定理比照静电场推演静电场恒定电场无源无旋有源无旋梯度场 位场恒9恒定电场中各处电流密度的分布不随时间而改变场中单位体积内所消耗的功率为交界面处才不存在自由面电荷时静电场的主要物理量恒定电场的主要物理量恒定电场中各处电流密度的分布不随时间而改变场中单位体积内所消10第三部分 恒定磁场u场量磁感应强度磁感应强度标量磁位标量磁位磁场强度磁场强度矢量磁位矢量磁位毕奥毕奥-萨瓦定理萨瓦定理磁场力磁通磁通单位是单位是Wb(韦伯韦伯)第三部分 恒定磁场场量磁感应强度标量磁位磁场强度11无源场无源场有旋场有旋场满足右手螺旋定则方程边界条件方程边界条件 无源场有旋场满足右手螺旋定则方程边界条件 12工程电磁场总复习ppt课件13电感单位：单位：H（亨利）（亨利）磁链自感计算的一般自感计算的一般步骤步骤：设单位：单位：H（亨利）（亨利）互感互感互感计算的一般步骤互感计算的一般步骤设电感单位：H（亨利）磁链自感计算的一般步骤：设单位：H（亨利14第四部分 时变电磁场全电流全电流=传导电流传导电流+运流电流运流电流+位移电流位移电流微分形式全电流定理全电流定理积分形式全电流定理全电流定理物理意义：物理意义：变化的磁场激发了电场。变化的磁场激发了电场。第四部分 时变电磁场全电流=传导电流+运流电流+位移电流微分15感生电场感生电场库仑电场库仑电场积分形式麦克斯韦第二方程麦克斯韦第二方程微分形式麦克斯韦第二方程麦克斯韦第二方程物理意义：物理意义：变化的磁场激发了电场。变化的磁场激发了电场。感生电场库仑电场积分形式麦克斯韦第二方程微分形式麦克斯韦第二16 综上所述,电磁场基本方程组全电流定理 电磁感应定律磁通连续性原理高斯定律全电流定律：麦克斯韦第一方程，表明传导电流和变化 的电场都能产生磁场。电磁感应定律：麦克斯韦第二方程，表明电荷和变化的磁场都能产生电场。磁通连续性原理：表明磁场是无源场,磁力线总是闭合曲线。高斯定律：表明电荷以发散的方式产生电场(变化的磁场以涡旋的形式产生电场)。辅助方程：综上所述,电磁场基本方程组全电流定理 电磁感应定律磁17