電磁場(chǎng)與電磁波第四版課后思考題答案第四版全 謝處方饒克謹(jǐn) 高等教育出版社

1、電磁場(chǎng)與電磁波第四版思考磁波第四版思考題答案答案2.12.1點(diǎn)電荷的嚴(yán)格定義是什么？點(diǎn)電荷的嚴(yán)格定義是什么？點(diǎn)電荷是電荷分布的一種極限情況，可將它看做一個(gè)體積很小而電荷密度很的帶電小球的極限。當(dāng)帶電體的尺寸遠(yuǎn)小于觀察點(diǎn)至帶電體的距離時(shí)，帶電體的形狀及其在的電荷分布已無關(guān)緊要。就可將帶電體所帶電荷看成集中在帶電體的中心上。即將帶電體抽離為一個(gè)幾何點(diǎn)模型，稱為點(diǎn)電荷。2.22.2研究宏觀電磁場(chǎng)時(shí)，常用到哪幾種電荷的分布模型？有哪幾種電流分布

2、模型？他們是如何定義的？研究宏觀電磁場(chǎng)時(shí)，常用到哪幾種電荷的分布模型？有哪幾種電流分布模型？他們是如何定義的？常用的電荷分布模型有體電荷、面電荷、線電荷和點(diǎn)電荷；常用的電流分布模型有體電流模型、面電流模型和線電流模型，他們是根據(jù)電荷和電流的密度分布來定義的。23點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化的規(guī)律是什么？電偶極子的電場(chǎng)強(qiáng)度又如何呢？點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化的規(guī)律是什么？電偶極子的電場(chǎng)強(qiáng)度又如何呢？點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度與距離r的平方成反比；電偶

3、極子的電場(chǎng)強(qiáng)度與距離r的立方成反比。2.4簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述和所表征的靜電場(chǎng)特性所表征的靜電場(chǎng)特性表明空間任意一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的散度與該處的電荷密度有關(guān)，靜電荷是靜電場(chǎng)的通量源。表明靜電場(chǎng)是無旋場(chǎng)。2.5表述高斯定律，并說明在什么條件下可應(yīng)用高斯定律求解給定電荷分布的電場(chǎng)強(qiáng)度。表述高斯定律，并說明在什么條件下可應(yīng)用高斯定律求解給定電荷分布的電場(chǎng)強(qiáng)度。高斯定律：通過一個(gè)任意閉合曲面的電通量等于該面所包圍的所有電量的代數(shù)和除以與閉合面外的電荷無關(guān)，即在電

4、場(chǎng)（電荷）分布具有某些對(duì)稱性時(shí)，可應(yīng)用高斯定律求解給定電荷分布的電場(chǎng)強(qiáng)度。2.6簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述和所表征的靜電場(chǎng)特性。所表征的靜電場(chǎng)特性。表明穿過任意閉合面的磁感應(yīng)強(qiáng)度的通量等于0，磁力線是無關(guān)尾的閉合線，表明恒定磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)，恒定電流是產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)的漩渦源2.7表述安培環(huán)路定理，并說明在什么條件下可用該定律求解給定的電流分布的磁感應(yīng)強(qiáng)度。表述安培環(huán)路定理，并說明在什么條件下可用該定律求解給定的電流分布的磁感應(yīng)強(qiáng)度。安培環(huán)路定理：磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任

5、何閉合回路的線積分等于穿過這個(gè)環(huán)路所有電流的代數(shù)和倍，即如果電路分布存在某種對(duì)稱性，則可用該定理求解給定電流分布的磁感應(yīng)強(qiáng)度。2.8簡(jiǎn)述電場(chǎng)與電介質(zhì)相互作用后發(fā)生的現(xiàn)象。簡(jiǎn)述電場(chǎng)與電介質(zhì)相互作用后發(fā)生的現(xiàn)象。在電場(chǎng)的作用下出現(xiàn)電介質(zhì)的極化現(xiàn)象，而極化電荷又產(chǎn)生附加電場(chǎng)2.9極化強(qiáng)度的如何定義的？極化電荷密度與極化強(qiáng)度又什么關(guān)系？極化強(qiáng)度的如何定義的？極化電荷密度與極化強(qiáng)度又什么關(guān)系？單位體積的點(diǎn)偶極矩的矢量和稱為極化強(qiáng)度，P與極化電荷密

6、度的關(guān)系為極化強(qiáng)度P與極化電荷面的密度2.10電位移矢量是如何定義的？在國(guó)際單位制中它的單位是什么電位移矢量是如何定義的？在國(guó)際單位制中它的單位是什么電位移矢量定義為其單位是庫(kù)倫平方米（Cm2）2.11簡(jiǎn)述磁場(chǎng)與磁介質(zhì)相互作用的物理現(xiàn)象？簡(jiǎn)述磁場(chǎng)與磁介質(zhì)相互作用的物理現(xiàn)象？?????E?0???E??????E?0???E?????VSdVSdE??01??0???B?JB??0????0???B?JB??0????0?IldBC0??

7、????P????p?nspe????P?EPED?????????0電磁場(chǎng)與電磁波第四版思考磁波第四版思考題答案答案不是相互獨(dú)立的，其中表明時(shí)變磁場(chǎng)不僅由傳導(dǎo)電流產(chǎn)生，也是有移電流產(chǎn)生，它揭示的是時(shí)變電場(chǎng)產(chǎn)生時(shí)變磁場(chǎng)。表明時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生時(shí)變電場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是相互關(guān)聯(lián)的，但當(dāng)場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)又是各自存在的。2.19電流連續(xù)性方程能由麥克斯韋方程組導(dǎo)出嗎？如果能，試推導(dǎo)出，如果不能，說明原因。電流連續(xù)性方程能由麥克斯韋方程組導(dǎo)

8、出嗎？如果能，試推導(dǎo)出，如果不能，說明原因。2.20什么是電磁場(chǎng)的邊界條件？什么是電磁場(chǎng)的邊界條件？你能說出理想導(dǎo)體表面的邊界條件嗎？你能說出理想導(dǎo)體表面的邊界條件嗎？把電磁場(chǎng)矢量EDBH在不同媒質(zhì)分界面上各自滿足的關(guān)系稱為電磁場(chǎng)的邊界條件，理想導(dǎo)體表面上的邊界條件為：3.1電位是如何定義的？電位是如何定義的？中的負(fù)號(hào)的意義是什么？中的負(fù)號(hào)的意義是什么？由靜電場(chǎng)基本方程和矢量恒等式可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E可表示為標(biāo)量函數(shù)的梯度，即試中的標(biāo)量函數(shù)

9、稱為靜電場(chǎng)的電位函數(shù)，簡(jiǎn)稱電位。式中負(fù)號(hào)表示場(chǎng)強(qiáng)放向與該點(diǎn)電位梯度的方向相反。3.2如果空間某一點(diǎn)的電位為零，則該點(diǎn)的電位為零，如果空間某一點(diǎn)的電位為零，則該點(diǎn)的電位為零，這種說話正確嗎這種說話正確嗎為什么？為什么？不正確，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度大小是該點(diǎn)電位的變化率3.4求解電位函數(shù)的泊松方程或拉普拉斯方程時(shí)，邊界條件有何意義？求解電位函數(shù)的泊松方程或拉普拉斯方程時(shí)，邊界條件有何意義？答邊界條件起到給方程定解得作邊界條件起到給方程定解得作用。用

10、。邊界條件起到給方程定解得作用。3.5電容是如何定義的？寫出計(jì)算電容的基本步驟。電容是如何定義的？寫出計(jì)算電容的基本步驟。兩導(dǎo)體系統(tǒng)的電容為任一導(dǎo)體上的總電荷與兩導(dǎo)體之間的電位差之比，即：其基本計(jì)算步驟：1、根據(jù)導(dǎo)體的幾何形狀，選取合適坐標(biāo)系。2、假定兩導(dǎo)體上分別帶電荷q和q。3、根據(jù)假定電荷求出E。4、由求得電位差。5求出比值3.8什么叫廣義坐標(biāo)和廣義力？你了解虛位移的含義嗎？什么叫廣義坐標(biāo)和廣義力？你了解虛位移的含義嗎？廣義坐標(biāo)是指

11、系統(tǒng)中各帶電導(dǎo)體的形狀，尺寸和位置的一組獨(dú)立幾何量，而企圖改變某一廣義坐標(biāo)的力就，就為對(duì)印該坐標(biāo)的廣義力，廣義坐標(biāo)發(fā)生的位移，稱為虛位移3.9恒定電場(chǎng)基本方程的微分形式所表征的恒定電場(chǎng)性質(zhì)是什么？恒定電場(chǎng)基本方程的微分形式所表征的恒定電場(chǎng)性質(zhì)是什么？恒定電場(chǎng)是保守場(chǎng)，恒定電流是閉合曲線3.10恒定電場(chǎng)和靜電場(chǎng)比擬的理論根據(jù)是什么？靜電比擬的條件又是什么？恒定電場(chǎng)和靜電場(chǎng)比擬的理論根據(jù)是什么？靜電比擬的條件又是什么？理論依據(jù)是唯一性定理，