理科实验班电磁场与电磁波复习纲要

1、电磁场与电磁波复习纲要*说明A/B卷题型与考点（内容均在作业、测试内容之下）*交代各章要点，主要公式和主要结论A卷题型说明：*填空每空1分，共20分，内容涉及：亥姆霍斯定理、某种媒质条件下的麦氏方程组、垂直入射的基本结论、导体边界条件、波的极化判断及接受关系、斜入射的基本结论（给出公式，说明条件）等（6小题，20空）。*简述题（每题5分，3题共15分) 关于第四章坡印廷矢量的一些说明矩形波导模式、主模的一些讨论时变场的波的结构的一些讨论。*证明题（15分） 矢磁位应用（旋度展开证明某些结论、表达已知、论证其过程、按步骤给分）*基本计算题（3小题，共50分） 某种结构的电感推导(15分） 分支结

2、构的负载功率计算（信号源内阻、感应电势已知、用到 、 的基本结论，推算纯电阻负载的波腹、波节点电压关系，推算负载处电压、完成负载功率计算、设计反射系数计算、驻波比计算等）（15分）24*均匀平面波应用:确定均匀平面波垂直入射与理想介质时的关系涉及波参数计算、垂直入射的反射系数、透射系数计算 合成场表达、透射场表达坡印廷矢量计算等（记住有关公式、20分） B卷的题型：*填空（每空1分，共20分）矢量与直接坐标的夹角计算第二章的有关实验定律（名称）电感、电容的一些结论坡印廷矢量计算公式的一些对比关系垂直入射的基本结论圆极化斜入射的一些关系（6题、20空）*简述题（每题5分，共15分）矢磁位的一些结

3、论（恒稳场、时变场下对比）极化方式的判断、相互关系写出某种条件下的麦氏方程组、讨论其求解关系*证明题：证明某种结构的电容表达与电感表达（15分、与第三章典型结构有关）*计算题（3题，共50分） 闭合面下矢量的面积分计算（用到直角坐标系下的散度计算、球坐标系下计算散度的体积分、15分） 分支结构负载功率计算（完成各点的输入阻抗、反射系数计算、各线段的驻波比计算、输入功率已知、在一定反射系数下计算传递分配给负载的功率、用到纯电阻负载下 线段上的波腹、波节点关系、15分） 任意传播方向上均匀平面波的波参数计算（记住波参数计算公式、电场已知如何转换磁场、平均坡印廷矢量计算等、20分）4第一章要点:*记

4、住常用的矢量恒等式 )()()(BACACBCBACBABCACBA)()()(VSVFSFddSCSFlFdd0)(0AuAAABAABBA)()()()()().(引入标电位、矢量磁位的基础B卷的计算方向，可从回路的线积分或旋度的面积分去完成*掌握某个坐标系的一点如何转换为其他坐标系的对应点（如习题1.8）*掌握直角坐标系下的点乘、叉乘，散度，旋度，梯度、线积分、面积分等计算，注意结果的标矢性（如习题1.12，1.22等）理解散度、旋度、梯度的物理意义，掌握直角坐标系下的计算（A卷的考点）*了解亥姆霍斯定理的内容和物理意义*了解 ，特别是圆柱坐标系下的展开，（A卷的证明题有关）开三种坐标系

5、下的具体展u*第一章A卷有几种微分运算的物理含义、某点的坐标变换、已知矢量的散度、旋度计算（直角坐标系）B卷有矢量恒等式、矢量闭合路径的线积分（可考虑以旋度的面积分来进行）第二章要点：*了解 ，由此形成真空相速, 本质阻抗*了解静电场、恒稳磁场的基本方程，引入电位、矢磁位函数的条件。认为位函数的使用能够简化计算、扩大可求解的场域。特别是矢磁位在点电流天线辐射场中的应用mHmF/104,/103617090smc/1031800120000uEuE00ABAB0)(0*了解媒质的极化模型、磁化模型，介电系数、磁导率、电导率的特点（三张表），延伸到时变场的复媒质参数*重点掌握麦氏方程组的非限定形式

6、、限定形式（具体媒质条件、有源、无源区域）的写法、理解时变场的解的特征，掌握麦氏方程组+波动方程在时变场求解关系时的应用。*重点掌握边界条件（三种条件）下的表达，理解导体边界对解的结构的影响。*本章主要是填空、简述等，例2.7.3有关结果在B卷有10分的计算。*第二章内容是对第一章亥姆霍斯定理的延续，从真空条件的独立点源、媒质的感应源推出静电场、恒稳磁场的旋度、散度关系，时变场提出了感应电势和位移电流两种场源形成麦氏方程组，结合不同的边界整理了对应的边界条件snnnsnDDeBBeEEeJHHe)(0)(0)()(212121210)(0)(0)(0)(21212121DDeBBeEEeHHe

7、nnnnsnnnsnDeBeEeJHe111100什么条件下的边界条件？什么条件下的边界条件？什么条件下的边界条件？场量有什么特殊分布？*第二章回答了麦氏方程组是怎么来的？不同条件下，麦氏方程组有什么变化（尤其是空气和海水）？时变场的波场结构有什么重要的特征（时间和空间的函数，激励源、媒质、边界都明确场的结果就是唯一的，相互激励、相互制约等）？波有哪些主要类型（球面或平面波，平面波有TEM、TE、TM等结构）？导体边界对波的结构有什么影响，本章是课程的难点所在。 A卷填空有导体边界条件、真空相速、本质阻抗、简述给出麦氏方程组具体形式，说明是什么条件下的产物 B卷涉及一般媒质的边界条件填空、填某

8、种媒质条件下的麦氏方程组第三章要点：*了解电位、矢磁位使用的（条件、意义），掌握圆柱指标系下一维场的电位函数的通解定解（如同轴线），了解无限长直导线的矢磁位，圆环的矢磁位等表达，注意矢磁位与电流同方向的特性，了解基于位函数的边界条件表达。*注意矢磁位解的表达和演化*对比了解静电场、恒稳磁场求解的主要观点*了解典型结构（平行双线、同轴线）的电感、电容推导（有时结合边界条件）*了解唯一性定理的内容和意义。czrrIdleJA|4A/02crrjkzrrdlIeeJtAA|4A/)(0222/*重点掌握圆柱坐标系一维径向分布下电位的通解、定解求解，基于 求电场。本章A卷有能量密度函数的填空，15分同

9、轴线有关的证明（参见期中测试），B卷有位函数引用条件的填空、关于平行双线电感表达的推导证明（也参见期中测试）。*注意平行双线、同轴线的分布参数电容、电感的推导观点、在什么条件的波下可以使用E第四章要点：*熟悉直角坐标系下均匀无耗媒质无源区域的波动方程的展开形式及其有关应用*掌握坡印廷定理和平均坡印廷矢量计算（简述，计算）、*了解时变场唯一性定理的内容和意义*了解媒质复系数、损耗角正切（以及媒质分类）*掌握场量的复数形式与瞬时值形式的相互转换（计算或极化判断有关）本章*A卷有关于坡印廷定理的物理意义解释，已知场量的瞬时值表达如何写起对应的复数形式？一个场量已知如何阵另一个场量？B卷有类似例2.7

10、.3论证一个表达是否是某种边界结构下的波场表达注意如下式子的使用条件思考：一个场量已知，转换另一个场量有哪些基本表达，各种的使用条件有什么不同？2,Re21,12*0imnavavTavEeSHESdtHETS第五章要点：*注意波参数计算的有关公式（习题5.12、5.14等）*了解均匀平面波在均匀无界理想介质中的传播特性（并利用特性快速解题），rjkeErE0)(2|120220000mnavnnrrrrrrrrEeSEeHHeEckvfvkkckk注意有多个分量时的计算*了解极化的定义，类型、判断条件和工程意义 掌握圆极化、椭圆极化旋向判断的图解判断方法，处理习题5.18，5.20等*定性了

11、解损耗媒质下的传播特性（尤其是良导体）*掌握色散、趋肤深度的概念1,1fXRfss44,jcjee*本章A卷里有一个场量已知，利用均匀平面波的结论快转换另一个场量，极化，任意传播方向的均匀平面波的波参数计算B卷有传播特性的简述、任意传播方向具有平面波的波参数计算有30分左右的内容第六章要点：第六章要点：*掌握垂直入射时反射系数、透射系数计算掌握垂直入射时反射系数、透射系数计算z=0（取值范围）（取值范围）*掌握媒质掌握媒质2区的波参数计算（有什么变化）区的波参数计算（有什么变化）*掌握一区合成场表达，其电场、磁场最大、最小掌握一区合成场表达，其电场、磁场最大、最小值分布的特点。值分布的特点。*

12、掌握阻抗变换公式掌握阻抗变换公式 注意其五点结论注意其五点结论 21221212,dtgjdtgjef232223221221212,11|1|1222SSS*了解三层理想介质一区无反射的条件了解三层理想介质一区无反射的条件*掌握斜入射的结论：掌握斜入射的结论： 反射角反射角=入射角，入射角， *了解菲涅尔公式及其在磁导率为了解菲涅尔公式及其在磁导率为1的非磁媒质的的非磁媒质的结论结论*掌握临界角掌握临界角 存在的条件：存在的条件： 全反射的条件全反射的条件 ，为什么透射波称为表，为什么透射波称为表面波面波 。 *掌握布儒斯特角掌握布儒斯特角 ，平行极化波，平行极化波 全透射全透射 tikksinsin2112arcsinc21ci12arctanbbitikksinsin2112arcsinc21cibi第六章 A卷斜入射有填空内容，垂直入射有10分计算B卷垂直入射合成场在边界上的特点有填空，斜入射有简述（要求写出全反射、全透射的条件