工程電磁場總復習市公開課金獎市賽課一等獎課件

1、第一部分 靜電場場基本性質場量有源場無旋場等效邊界條件(分界面上無自由面電荷)折射定理1V/m=1N/C電場強度電位移矢量電位第1頁高斯定理應用-求對稱電荷分布場強分布利用高斯定理解題步驟：、對稱分析；、選擇適當高斯面，求高斯定理等式左端通量；求高斯定理等式右端面內總電荷；（要求面上場強處處相等或分片相等或與面垂直，方便將 提到積分號外；要求場強與面法線夾角處處相等或分片相等，方便將cos提到積分號外； 要求高斯面應是簡單幾何面，方便計算面積）、利用高斯定理求電場分布。無限 長柱體 柱面 帶電線 球對稱 柱對稱均勻帶電球體 球面 (點電荷)第2頁半徑相同時有平行雙輸電線電場及電位求解步驟已知相

2、距d平行雙輸電線導線半徑為 和 1. 由已知條件求雙電軸位置D2. 將平行雙輸電線外部電場等效為雙電軸所產生電場，平行雙輸電線外部任意一點電場等效為雙電軸在這一點分別產生電場矢量疊加，電位為雙電軸在這一點分別產生電位代數和。第3頁求解下半場域時求解上半場域時依據連接條件：第4頁不接地導體球對點電荷鏡象球面為等位面球面感應電荷正負相等，球面總電量為零先假定球面電位求得鏡像電荷再在球心處放置電荷球面外電荷鏡像電荷球心處放置鏡像電荷球面總電量為零第5頁鏡像法原理：以場外虛擬集中電荷等效邊界上分布電荷鏡像電荷在被研究場域之外，不會改變內部介質及電荷分布確保邊界條件不變在被研究場域之外鏡像電荷與場源電荷

3、平行對稱與場源電荷大小相等，方向相反第6頁電容求解1. 假定導體帶電量q電容大小與導體帶電量無關2. 由高斯通量定理求電場強度E3. 求兩導體間電壓U4. 求兩導體間電容C第7頁場基本性質場量無源場無旋場等效邊界條件折射定理電流密度電位1V/m=1N/C電場強度非理想電介質交界面（電介質內存在漏電流）第二部分 恒定電場第8頁比照靜電場推演靜電場恒定電場無源無旋有源無旋梯度場 位場恒定電場基本定理第9頁恒定電場中各處電流密度分布不隨時間而改變場中單位體積內所消耗功率為交界面處才不存在自由面電荷時靜電場主要物理量恒定電場主要物理量第10頁第三部分 恒定磁場場量磁感應強度標量磁位磁場強度矢量磁位畢奧

4、-薩瓦定理磁場力磁通單位是Wb(韋伯)第11頁無源場有旋場滿足右手螺旋定則方程邊界條件 第12頁第13頁電感單位：H（亨利）磁鏈自感計算普通步驟：設單位：H（亨利）互感互感計算普通步驟設第14頁第四部分 時變電磁場全電流=傳導電流+運流電流+位移電流微分形式全電流定理積分形式全電流定理物理意義：改變磁場激發(fā)了電場。第15頁感生電場庫侖電場積分形式麥克斯韋第二方程微分形式麥克斯韋第二方程物理意義：改變磁場激發(fā)了電場。第16頁 總而言之,電磁場基本方程組全電流定理 電磁感應定律磁通連續(xù)性原理高斯定律全電流定律：麥克斯韋第一方程，表明傳導電流和改變 電場都能產生磁場。電磁感應定律：麥克斯韋第二方程，表明電荷和改變磁場都能產生電場。磁通連續(xù)性原理：表