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工程电磁场与波

1、数学基础

正交坐标系：直角坐标系、柱坐标系、球坐标系。

三度：标量函数的梯度、矢量函数的散度和旋度。

两个重要定理：
高斯散度定理（体积分与面积分转换），
斯托克斯旋度定理（面积分与线积分转换）

媒质性能参数：
媒质在电场作用下的极化性能—介电常数；
媒质在电场作用下的电导性能—电导率；
媒质在磁场作用下的磁化性能—磁导率；

麦克斯韦方程

2、麦克斯韦方程组的近似情况

2.1 恒定电场

恒定电场由静止的电荷产生。基本方程如下。

基本特性：有源（散）、无旋场。

2.2 恒定电流场

由动态平衡状态下的驻定电荷产生。基本方程如下。

基本特性：无源、无旋场。

2.3 恒定磁场

在导体内部及周围媒质中不随时间变化的磁场。
基本方程如下。

基本特性：有源、无旋场。

2.4 动态电磁场

时变电磁场中，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。
基本方程如下。

2.5 时谐电磁场

任一周期性的函数在一定条件下均可分解成很多正弦函数之和。

3、电磁辐射与电磁波

随时间变化的场源产生的电磁场以波的形式在空间传播，该现象称为场源的电磁辐射。

电磁能量的传播：达朗贝尔方程、非齐次波动方程。

波的传播特性：波速、波阻抗、波数、波长。

反射系数与驻波比的关系：
无反射情况下，行波；
全反射，驻波；
部分反射，行驻波；

电磁波的的极化方式：直线极化、圆极化。

媒质损耗主要包络：极化、磁化、欧姆。

写在最后

关于电磁波的学习，重点去理解电场与磁场之间是如何影响，以及电磁波如何产生的，对于无线通信中信号的传播方面，加深理解。电磁场还有一些重要的内容，如边界条件等的知识，由于时间关系未能进行梳理，后续如果需要这一方面的知识的话再继续补充。