图2-6-4外电场作用下的两种电介质电极化强度为偶极矩密度，表达式为，其中pei是第i个分子的电偶极矩，单位是[库仑/米2]，以下将电极化强度矢量简称为极化强度束缚电荷就是指极化电荷。图2-6-5电介质极化规律电介质的极化规律的实验表明：χ称为电极化率或极化率在各向同性线性电介质中它是一个纯数。...
2023-11-19 理论教育
工程电磁场基本原理
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电位与静电场的环路定理：工程电磁场基本原理详细阅读
电场强度定义为单位试验电荷在电场中所受的电场力。如图2-2-1所示，环量的意义是将单位正电荷沿闭合路径移动一周，电场力做的功，环量的表达式为：图2-2-1电场的环量如图2-2-2所示，点电荷的电场的表达式如下：由此可以得出结论，W仅与q0的始末位置有关，与路径无关。图2-2-4环路定理示意图图2-2-5电位差示意图如图2-2-5所示，静电场是保守场，静电场力是保守力。则这个公式的物理意义为把单位正试验电荷从点a移到无限远处时静电场力作的功。...
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工程电磁场中的高斯通量定理应用详细阅读
高斯用数学公式表达上述结论：静电场中通过一个任意闭合曲面的电通量值等于该曲面所包围的所有电荷电量的代数和∑Ιqi除以ε0，与闭曲面外的电荷无关，称为高斯通量定理。b.穿过该高斯面的电通量容易计算。c.计算电通量和高斯面内所包围的电荷的代数和，最后由高斯定理求出场强。图2-3-3高斯面内的点电荷系图2-3-4对程序分析示意图以图2-3-4为例，应用高斯通量定理求解球形面场强的计算过程如下：...
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球坐标系的基本原理及特点详细阅读
半径r与z轴所夹的夹角为θ，当θ为常数时，在球形坐标系构成了两个面，一个是锥面，一个是球面。通过图1-2-2可知球坐标系中一点是由三个面两两垂直产生的。第三个单位矢量eφ与在圆柱坐标中eφ相同都是垂直于φ=常数的平面且与锥体和球体相切，方向指向东。如图1-2-2所示，三个单位矢量相互垂直且通过er×eθ=eφ来定义右手坐标系。...
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库仑定律解释：力与电量成正比，与距离平方成反比详细阅读
SI给出已知的最小正（或负）电荷量为1.602×1019C，因此一库仑的负电荷大约有6×1018个电子。图2-1-3库仑定律示意图要将力写成矢量的形式，需要其他的量。库仑定律定义为真空中，两个静止点电荷之间的作用力与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。因为库仑定律所表示的力是两者的相互作用力，因此两个电荷所受到的力大小相同方向相反。...
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圆柱坐标系-工程电磁场基本原理详细阅读
直角坐标系是常用的一类坐标系，但对于一些对称性问题时，需要一种更加便利的坐标系，两个常用坐标包括圆柱形坐标和球形坐标。如图1-2-2所示，定点P也可用常规的直角坐标系来表示。一般圆柱坐标系上的三个平面都可表示坐标系中的任何点，但若点位于z轴上，那么一个面即可。图1-2-2三种坐标对比除此之外需在圆柱坐标系中定义三个单位矢量eρ、eφ和ez，单位矢量同样是两两相互垂直的关系。圆柱坐标系和直角坐标系是一一对应的关系。...
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电流与电流密度-工程电磁场原理详细阅读
图3-1-1电流与电流面密度矢量但是由于电流定义的局限性，因此需引入电流密度J来描述电流的分布情况。从电流密度J定义可以求出流过任意面积S的电流强度。一般情况下，电流密度J和面积dS元的方向并不相同。...
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基本方程与分界面衔接条件详细阅读
静电场是有源无旋场，静止电荷是静电场的源，静电场的基本方程的微分形式为如图2-8-1所示，静电场的基本方程的积分形式为只要是静电场，就必须满足静电场方程。③折射定理当交界面上σ=0时，根据静电场基本方程的微分形式和辅助方程，有由此得到电位的基本方程，即为静电场的泊松方程。在不同的电介质分界处，电位应该满足一定的分界面衔接条件。...
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工程电磁场基本原理：通量与闭合曲面的关系详细阅读
曲面S是大小为S、方向沿曲面的垂直方向dS的曲面。图1-5-2矢量场的通量图1-5-3矢量场的闭曲面通量则矢量场F穿过有向曲面元dS的通量为：而曲面S上各面元dS叠加，分别得开曲面和闭曲面的通量：通量的物理意义：闭合曲面的通量从宏观上建立了矢量场通过闭合曲面的通量与曲面内产生矢量场的源的关系。...
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工程电磁场基本原理：矢量计算与乘积详细阅读
图1-1-1二矢量之和如图1-1-1所示两个矢量的A与B的和，易得A+B=B+A，由此可知，矢量加法遵循交换律的同时也服从结合律。图1-1-2二矢量之差矢量的乘法1）标量与矢量的乘积矢量乘以标量，结果矢量的大小发生改变，方向并未发生改变。图1-1-3二矢量点乘图1-1-4二矢量叉乘...
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