矢量分析与场论-.ppt

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1、矢量分析与场论-现在学习的是第1页，共13页现在学习的是第2页，共13页“The beauty of electricity.is that it is under law.”Michael Faraday现在学习的是第3页，共13页电磁力(作用)电磁力（电磁力（Electromagnetism）是自然界四）是自然界四种基本力（相互作用）之一。种基本力（相互作用）之一。其它三种力（相互作用）是：其它三种力（相互作用）是：重力（重力（gravity）强相互作用力（强相互作用力（strong interaction）弱相互作用力（弱相互作用力（weak interaction）现在学习的是第4页，

2、共13页场的含义 空间性空间性：场场是所关注量的空间分布特性，其可以是矢量是所关注量的空间分布特性，其可以是矢量场，也可以是标量场。场，也可以是标量场。时间性时间性：场场不但是空间的函数，往往也是时间的函不但是空间的函数，往往也是时间的函数。数。事件性事件性：当一个事件对另一个空间位置的某个事件产：当一个事件对另一个空间位置的某个事件产生影响，称这些事件被生影响，称这些事件被场场所联系。所联系。现在学习的是第5页，共13页什么是电磁场“电磁场电磁场”（electromagnetism）的研究内容是电荷在静）的研究内容是电荷在静止或者运动状态的电磁作用。止或者运动状态的电磁作用。其研究内容可分为

3、以下三类：其研究内容可分为以下三类：静电场：静止电荷产生的电场；静电场：静止电荷产生的电场；静磁场：稳定运动电荷（直流）产生的磁场静磁场：稳定运动电荷（直流）产生的磁场 动态场：运动电荷（非直流）产生的电磁场。动态场：运动电荷（非直流）产生的电磁场。现在学习的是第6页，共13页课程目标 理解电磁现象的理解电磁现象的物理本质物理本质 掌握电磁场问题的掌握电磁场问题的基本概念和基本分析方法基本概念和基本分析方法 应用所学知识分析解决应用所学知识分析解决典型典型电磁场问题电磁场问题 拓宽知识面，为拓宽知识面，为后续课程后续课程和和其它研究工作其它研究工作打打下基础。下基础。现在学习的是第7页，共13

4、页课程的知识结构Maxwell 方程静电场静磁场动态场电磁场基本定律特殊情形0t电路理论元件尺度远小于电磁波波长现在学习的是第8页，共13页课程简介 复习复习场论、相量等概念；场论、相量等概念；静电场基础（静电场基础（Electrostatics）静磁场基础（静磁场基础（Magnetostatics）电磁场边值问题（电磁场边值问题（Boundary Value Problems）材料的电磁特性及其与电磁场的相互作用机理材料的电磁特性及其与电磁场的相互作用机理 Maxwell方程（方程（Maxwells Equations）现在学习的是第9页，共13页电磁场课程难点？电场和磁场的特点为：电场和磁

5、场的特点为：是三维的空间函数（是三维的空间函数（3D）是空间矢量是空间矢量 不仅是空间的函数，而且是时间的函数不仅是空间的函数，而且是时间的函数 描述场的方程是偏微分方程（描述场的方程是偏微分方程（PDEs）现在学习的是第10页，共13页电磁场课程难点？电磁场问题的求解通常需要较强的抽象思维能力。电磁场问题的求解通常需要较强的抽象思维能力。电磁场问题的求解不仅需要对物理现象有深刻的理电磁场问题的求解不仅需要对物理现象有深刻的理解，同时，还必须熟练掌握数学工具和一定的数学解，同时，还必须熟练掌握数学工具和一定的数学技巧。技巧。现在学习的是第11页，共13页标量场和矢量场标量场的梯度矢量场的通量与散度矢量场的环量与旋度亥姆霍兹定理电磁场的特殊形式第0章 矢量分析下 页返 回Vector Analysis现在学习的是第12页，共13页矢量基本性质回顾现在学习的是第13页，共13页