电磁场与电磁波公式总结
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2022-03-23 10:19:09
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一、概念、变量、常量
符号 |
名称 |
单位 |
符号 |
名称 |
单位 |
注释 |
E |
电场强度 |
N/C,V/m |
B |
磁通密度/磁感应强度 |
T |
电场计算常用E,磁场计算常用B,都是矢量 |
D |
电通密度/电位移矢量 |
C/m2 |
H |
磁场强度 |
A/m |
磁场没有磁荷的概念,H为一个辅助计算量,都是矢量 |
φ |
电位/电势 |
V |
A |
磁位 |
J |
电势是标量,磁位有标量有常量 |
P |
电极化强度 |
C/m2 |
M |
磁化强度 |
A/m |
表征介质的电/磁特性 |
ΦE |
电通量 |
V/m |
ΦB |
磁通量 |
Wb |
表征穿过一平面的电/磁量大小 |
Xe |
电极化率 |
|
Xm |
磁化率 |
|
无量纲 |
ε0 |
真空介电常数 |
1 36 π × 1 0 − 9 F / m \frac{1}{36\pi}\times 10^{-9}F/m 36π1×10−9F/m |
μ0 |
真空磁导常数 |
4 π × 1 0 − 7 H / m 4\pi \times 10^{-7}H/m 4π×10−7H/m |
|
ρ |
电阻率 |
Ω/m |
σ |
电导率 |
S/m |
|
ρs |
面电荷密度 |
C/m2 |
ρv |
体电荷密度 |
C/m3 |
不带下标的ρ因题而异 |
Js |
面电流密度 |
A/m2 |
Jv |
体电流密度 |
A/m3 |
不带下标的J因题而异 |
二、公式
公式 |
电场 |
磁场 |
注释 |
高斯定律积分形式: |
∮ S E ⃗ ⋅ d S ⃗ = Σ Q ε 0 \oint_{S}^{}\vec{E}\cdot d\vec{S} = \frac{\Sigma Q}{\varepsilon _{0}} ∮SE
⋅dS
=ε0ΣQ |
∮ S B ⃗ ⋅ d S ⃗ = 0 \oint_{S}^{}\vec{B}\cdot d\vec{S} = 0 ∮SB
⋅dS
=0 |
电场为有源场,磁场为无源场 |
高斯定律微分形式: |
▽ ⋅ E ⃗ = ρ ε 0 \bigtriangledown \cdot \vec{E} = \frac{\rho }{\varepsilon _{0}} ▽⋅E
=ε0ρ |
▽ ⋅ B ⃗ = 0 \bigtriangledown \cdot \vec{B} = 0 ▽⋅B
=0 |
电场为有散场,磁场为无散场 |
安培环路定律积分形式: |
∮ l E ⃗ ⋅ d l ⃗ = 0 \oint_{l}^{}\vec{E}\cdot d\vec{l} =0 ∮lE
⋅dl
=0 |
∮ l B ⃗ ⋅ d l ⃗ = μ 0 Σ I \oint_{l}^{}\vec{B}\cdot d\vec{l} = \mu _{0}\Sigma I ∮lB
⋅dl
=μ0ΣI |
|
安培环路定律微分形式: |
▽ × E ⃗ = 0 \bigtriangledown \times \vec{E} = 0 ▽×E
=0 |
▽ × B ⃗ = μ 0 J \bigtriangledown \times \vec{B} =\mu _{0}J ▽×B
=μ0J |
电场无旋场,磁场为有散场 |
D/E,B/H换算公式: |
D = ε 0 E D = \varepsilon _{0}E D=ε0E |
B = μ 0 H B= \mu _{0}H B=μ0H |
J = σ 0 E J= \sigma _{0}E J=σ0E |
E/φ,B/A换算公式: |
E = − ▽ φ E=-\bigtriangledown \varphi E=−▽φ |
B = ▽ × A B= \bigtriangledown \times A B=▽×A |
|
泊松方程: |
▽ 2 φ = − ρ ε \bigtriangledown ^{2}\varphi = - \frac{\rho }{\varepsilon } ▽2φ=−ερ |
▽ 2 A ⃗ = − μ 0 J ⃗ \bigtriangledown ^{2}\vec{A} = - \mu _{0}\vec{J} ▽2A
=−μ0J
|
磁场的泊松方程带矢量 |
能量密度: |
W e = 1 2 ε 0 E 2 W_{e}=\frac{1}{2}\varepsilon _{0}E^{2} We=21ε0E2 |
W m = 1 2 μ 0 H 2 W_{m}=\frac{1}{2}\mu _{0}H^{2} Wm=21μ0H2 |
都是标量 |
恒定电/磁场边界条件: |
J 1 n = J 2 n J_{1n} = J_{2n} J1n=J2n |
B 1 n = B 2 n B_{1n} = B_{2n} B1n=B2n |
法向分量连续 |
注:
- 只是本人期末复习总结而成,个人认为电场和磁场公式是对偶出现的,因此对比记忆效率更高,但只复习了1个礼拜左右,肯定会有疏漏,如有错误请指正。
- 参考教材是《电磁场与电磁波》第3版,杨儒贵,刘运林。
- 还没复习到电磁感应,后续会补上。
转载自blog.csdn.net/Obs_cure/article/details/121871950