電磁場(chǎng)與電磁波楊儒貴版課后思考題答案

1、111電磁場(chǎng)與波課后思考題電磁場(chǎng)與波課后思考題11什么是標(biāo)量與矢量舉例說(shuō)明.僅具有大小特征的量稱(chēng)為標(biāo)量.如:長(zhǎng)度面積體積溫度氣壓密度質(zhì)量能量及電位移等.不僅具有大小而且具有方向特征的量稱(chēng)為矢量.如:力位移速度加速度電場(chǎng)強(qiáng)度及磁場(chǎng)強(qiáng)度.12矢量加減運(yùn)算及矢量與標(biāo)量的乘法運(yùn)算的幾何意義是什么矢量加減運(yùn)算表示空間位移.矢量與標(biāo)量的乘法運(yùn)算表示矢量的伸縮.13矢量的標(biāo)積與矢積的代數(shù)定義及幾何意義是什么矢量的標(biāo)積:A矢量的模與矢量B在矢量A方向上

2、的投影大小的乘積.矢積:矢積的方向與矢量AB都垂直且由矢量A旋轉(zhuǎn)到B并與矢積構(gòu)成右旋關(guān)系大小為14什么是單位矢量寫(xiě)出單位矢量在直角坐標(biāo)中的表達(dá)式.模為1的矢量稱(chēng)為單位矢量.15梯度與方向?qū)?shù)的關(guān)系是什么試述梯度的幾何意義寫(xiě)出梯度在直角坐標(biāo)中的表示式.標(biāo)量場(chǎng)在某點(diǎn)梯度的大小等于該點(diǎn)的最大方向?qū)?shù)方向?yàn)樵擖c(diǎn)具有最大方向?qū)?shù)的方向.梯度方向垂直于等值面，指向標(biāo)量場(chǎng)數(shù)值增大的方向在直角坐標(biāo)中的表示式:16什么是矢量場(chǎng)的通量通量值為正負(fù)或零時(shí)分別

3、代表什么意義矢量A沿某一有向曲面S的面積分稱(chēng)為矢量A通過(guò)該有向曲面S的通量以標(biāo)量表示，即通量為零時(shí)表示該閉合面中沒(méi)有矢量穿過(guò).通量為正時(shí)表示閉合面中有源通量為負(fù)時(shí)表示閉合面中有洞.17給出散度的定義及其在直角坐標(biāo)中的表示式.散度：當(dāng)閉合面S向某點(diǎn)無(wú)限收縮時(shí)，矢量A通過(guò)該閉合面S的通量與該閉合面包圍的體積之比的極限稱(chēng)為矢量場(chǎng)A在該點(diǎn)的散度。直角坐標(biāo)形式：18試述散度的物理概念散度值為正負(fù)或零時(shí)分別表示什么意義物理概念：通過(guò)包圍單位體積閉合

4、面的通量。散度為正時(shí)表示輻散為負(fù)時(shí)表示輻合為零時(shí)表示無(wú)能量流過(guò).19試述散度定理及其物理概念.散度定理:建立了區(qū)域V中的場(chǎng)和包圍區(qū)域V的閉合面S上的場(chǎng)之間的關(guān)系?cosBABABABABAzzyyxx?????????zyxzyxzyxBBBAAAeeeBA????????sinBAez????sinBA??ae?zyxeee??????coscoscos???zyxezeyex????????????????SSAΨd??VSVΔdl

5、imdiv0Δ????SAA???zAyAxAAdivzyx??????????A????31122給出電位與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式，說(shuō)明電位的物理意義。靜電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位，其物理意義是單位正電荷在電場(chǎng)力的作用下，自該點(diǎn)沿任一條路徑移至無(wú)限遠(yuǎn)處過(guò)程中電場(chǎng)力作的功。23什么是等位面？電位相等的曲面稱(chēng)為等位面。24什么是高斯定理？式中?0為真空介電常數(shù)。稱(chēng)為高斯定理，它表明真空中靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度通過(guò)任一封閉曲面的電通等于該封閉曲面所包圍的電量與真

6、空介電常數(shù)之比。25給出電流和電流密度的定義。電流是電荷的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)形成的。單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)某一截面的電荷量稱(chēng)為電流。分為傳導(dǎo)電流和運(yùn)流電流兩種。傳導(dǎo)電流是導(dǎo)體中的自由電子（或空穴）或者是電解液中的離子運(yùn)動(dòng)形成的電流。運(yùn)流電流是電子、離子或其它帶電粒子在真空或氣體中運(yùn)動(dòng)形成的電流。電流密度：是一個(gè)矢量，以J表示。電流密度的方向?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，其大小為單位時(shí)間內(nèi)垂直穿過(guò)單位面積的電荷量。26什么是外源及電動(dòng)勢(shì)？外源是非電的能源，可以是電

7、池，發(fā)電機(jī)等。外電場(chǎng)由負(fù)極板N到正極板P的線積分稱(chēng)為外源的電動(dòng)勢(shì)，以e表示，即達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，在外源內(nèi)部EE???，所以上式又可寫(xiě)為27什么是駐立電荷？它和靜止電荷有什么不同？極板上的電荷分布雖然不變，但是極板上的電荷并不是靜止的。它們是在不斷地更替中保持分布特性不變，因此，這種電荷稱(chēng)為駐立電荷。駐立電荷是在外源作用下形成的，一旦外源消失，駐立電荷也將隨之逐漸消失。28試述電流連續(xù)性原理。如果以一系列的曲線描述電流場(chǎng)，令曲線上各點(diǎn)的切線

8、方向表示該點(diǎn)電流密度的方向，這些曲線稱(chēng)為電流線。電流線是連續(xù)閉合的。它和電場(chǎng)線不同，電流線沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)，這一結(jié)論稱(chēng)為電流連續(xù)性原理。29給出磁通密度的定義。描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的參數(shù)是磁通密度，又可稱(chēng)磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)矢量B就是磁通密度，單位T（特）210運(yùn)動(dòng)電荷，電流元以及小電流環(huán)在恒定磁場(chǎng)中受到的影響有何不同？????E????SqSE0d???Fm)(1036π1m)F(10854187817.89120????????SJI??dd??t