場的概念:在電磁場理論中,要研究某些物理量(如電位、電場強度、磁場強度等)在空間的分布和變化規律。為此,我們的科學家們引入了「場」的概念。如果每一時刻,乙個物理量在空間中的每一點都有乙個確定的值,則稱在此空間中確定了該物理量的場。(time、point、value)
向量分析:因為電磁場是分布在三維空間的向量場,所以,為了研究電磁場在空間的分布和變化規律,我們要先掌握一種基本的數學工具——向量分析。
梯度:標量場在空間的變化規律由其「梯度」來描述。
散度和旋度:向量場在空間的變化規律通過場的散度和旋度來描述。
向量:一般的三維空間內某一點p處存在的乙個既有大小又有方向特性的量稱為向量。乙個向量a可用一條有方向的線段來表示。
單位向量:e
a=
a/a.
向量的乘法(滿足分配律):點積(標積)a·b、叉積(矢積)a×b
向量三重積、標量三重積
三種常用的正交座標系:為了考察物理量在空間的分布和變化規律,必須引入座標系。在電磁場理論中,最常用的座標係為直角座標系、圓柱座標系、球座標系。
兩個向量的和等於對應分量之和。
位置向量:位置向量是在某一時刻,以座標原點為起點,以運動質點所在位置為終點的有向線段。
位置向量的微分元
單位向量、面積元、體積元
三個相互正交的座標單位向量,遵循右手螺旋法則。
常向量:方向總是隨空間座標變化的向量。
變換關係:eρ
=excosφ+
eysinφ 注釋:等號兩邊,模的大小相等,方向一致。
度量係數:dρ、ρdφ和dz都是長度,它們同各自座標的微分之比稱為度量係數(或拉梅係數)——hρ、hφ、hz
場的分類:物理狀態是否與時間無關(靜態場、動態場)、所研究的物理量是標量還是向量(標量場、向量場)
標量場的等值面:描述了場量u的分布狀況
方向導數:研究標量場中任一點的領域內沿各個方向的變化規律。換句話說,就是在標量場(某一空間的標量函式)中,從某一點出發,沿著某一特定方向的導數。
方向導數的計算公式:???
方向余弦
梯度:在標量場中,從乙個給定點出發有無窮多個方向。一般來說,標量場在同一點m處沿不同的方向上的變化率是不同的,在某個方向上,變化率可能最大。而梯度正是乙個定點處的沿某方向變化率最大的向量。
梯度的計算式:由方向導數的計算公式推出。
哈密頓算符
電磁場 電磁波 微波的區別
微波是指頻率為300mhz 300ghz的電磁波,是無線電波中乙個有限頻帶的簡稱,即波長在1公尺 不含1公尺 到1公釐之間的電磁波,是分公尺波 釐公尺波 公釐波的統稱.微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為 超高頻電磁波 微波作為一種電磁波也具有波粒二象性 微波量子的能量為1 99 l0 25 ...
電磁場與電磁波第一章 向量分析
一.標量場 標量場是用等值面來描述的 而等值面是通過等值面方差來體現的 u x,y,z c,c是常數 c取不同的值對應不同的等值面 在標量場裡任取一點,這個點都對應乙個等值面 而乙個標量場由無數個點組成 所以等值面充滿著場所在的空間 另外我們所見的溫度場,重力勢場都是標量場 既然標量場存在許許多多的...
關於電磁場和輻射
由於工作是做射頻方面的開發,所以比較關心這方面的事。目前人們經常接觸的電磁場和輻射,有三種,分別是工頻電磁場 射頻電磁場和電離輻射。1 工頻電磁場 存在於家裡的電視機 電吹風 電冰箱 計算機等電器周圍。當有電流通過電線或電器時,就會有感生磁場產生,其強度會隨著電流強度的增大而增大。工頻電磁場是一種感...