電磁場(chǎng)理論試題(電磁學(xué)理論的有哪些)
1.電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)知識(shí)有哪些
【電動(dòng)力學(xué)】研究電磁運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)。
它以麥克斯韋方程組和洛侖茲力公式為出發(fā)點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，結(jié)合有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，建立完整的電磁理論，分別從宏觀和微觀的角度來(lái)闡明各種電磁現(xiàn)象。同量子理論結(jié)合又產(chǎn)生了量子電動(dòng)力學(xué)。
【電子的發(fā)現(xiàn)】19世紀(jì)末，電學(xué)興起，這提供了破壞原子的方法。在低壓氣體下放電，原子被分為帶電的兩部分。
1897年，美國(guó)的湯姆遜在研究該兩部分電荷時(shí)，發(fā)現(xiàn)其一帶負(fù)電（稱(chēng)為電子），而另一個(gè)較重要的部分則帶正電。這一事實(shí)說(shuō)明原子不再是不可分割的。
1895年，德國(guó)的侖琴發(fā)現(xiàn)X光，接著貝克勒爾及居里夫婦相繼發(fā)現(xiàn)放射性元素。放射性元素就是可放出“某些東西”的原子。
這些東西后來(lái)被稱(chēng)為α、β粒子，飛行很快。可穿透物質(zhì)。
這一穿透能力很快應(yīng)用于探討原子內(nèi)部構(gòu)造的工具，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有時(shí)粒子毫無(wú)阻礙地通過(guò)，有時(shí)則又發(fā)生猛烈的碰撞。用湯姆遜的原子模型不能解釋。
1911年盧瑟福為了解釋這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出一個(gè)新的原子模型。他證明：原子中帶正電的部分必須集中于一個(gè)非常小而重的原子核里，而電子則如行星繞日般地圍著原子核轉(zhuǎn)動(dòng)，原子核與電子間是有很大空隙的。
用這一模型算出的數(shù)值，證實(shí)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！緢?chǎng)的迭加原理】如果一個(gè)電場(chǎng)由n個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)時(shí)，那么電場(chǎng)中任一點(diǎn)的總場(chǎng)強(qiáng)將等于n個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)各自產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和即【電力線】電力線是描述電場(chǎng)分布情況的圖像。
它是由一系列假想的曲線構(gòu)成。曲線上各點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的電場(chǎng)方向一致，曲線的疏密程度，跟該處的電場(chǎng)強(qiáng)度成正比。
電力線比較形象地表示出電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。在靜電場(chǎng)中電力線從正電荷開(kāi)始而終止于負(fù)電荷，不形成閉合線也不中斷。
在渦旋電場(chǎng)中，電力線是沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)的閉合線。由于電場(chǎng)中的某一點(diǎn)只有一個(gè)電場(chǎng)方向，所以任何兩條電力線不能相交。
電力線上各點(diǎn)的電勢(shì)（電位）沿電力線方向不斷減小?！痉ɡ凇浚‵araday,Michel,1791~1867）法拉第是著名的英國(guó)物理學(xué)家和化學(xué)家。
他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這在物理學(xué)上起了重要的作用。1834年他研究電流通過(guò)溶液時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)變化，提出了法拉第電解定律。
這一定律為發(fā)展電結(jié)構(gòu)理論開(kāi)辟了道路，也是應(yīng)用電化學(xué)的基礎(chǔ)。1845年9月13日法拉第發(fā)現(xiàn)，一束平面偏振光通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“法拉第效應(yīng)”。
光既然與磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，法拉第便認(rèn)為光具有電磁性質(zhì)。1852年他引進(jìn)磁力線概念。
他主張電磁作用依靠充滿空間的力線傳遞，為麥克斯韋電磁理論開(kāi)辟了道路，也是提出光的電磁波理論的先驅(qū)，他的很多成就都是很重要的、帶根本性的理論。他制造了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。
所有現(xiàn)代發(fā)電機(jī)都是根據(jù)法拉第的原理制作的。法拉第還發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)的作用，創(chuàng)立了介電常數(shù)的概念。
后來(lái)電容的單位“法拉”就是用他的名字命名的。法拉第從小就熱愛(ài)科學(xué)，立志獻(xiàn)身于科學(xué)事業(yè)，終于成為了一個(gè)偉大的物理學(xué)家。
【麥克斯韋】Maxwell James Clerk英國(guó)物理學(xué)家（1831~1879）。阿伯丁的馬里查爾學(xué)院和倫敦皇家學(xué)院、劍橋大學(xué)教授，并且是著名的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的奠基人。
皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。在湯姆遜的影響下進(jìn)行電磁學(xué)的研究，提出了著名的麥克斯韋方程式，這是電磁學(xué)中場(chǎng)的最基本的理論。
麥克斯韋從理論上計(jì)算出電磁波傳播速度等于光速，他認(rèn)為：光就是電磁波的一種形態(tài)。對(duì)于統(tǒng)計(jì)力學(xué)、氣體分子運(yùn)動(dòng)論的建立也作出了貢獻(xiàn)。
引進(jìn)了氣體分子的速度分布律以及分子之間相互碰撞的平均自由程的概念。著有《論法拉第力線》、《論物理力線》、《電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)論》、《論電和磁》、《氣體運(yùn)動(dòng)論的證明》、《氣體運(yùn)動(dòng)論》。
還著有《熱理論》、《物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)》等教科書(shū)?！境嘧饔谩恳恍┰缙诘慕?jīng)典物理學(xué)者認(rèn)為對(duì)于不相接觸的物體間發(fā)生相互作用，如兩電荷之間的作用力以及物體之間的萬(wàn)有引力都是所謂的“超距作用力”。
這種力與存在于兩物體間的物質(zhì)無(wú)關(guān)，而是以無(wú)限大速度在兩物體間直接傳遞的。但是，電磁場(chǎng)的傳播速度等于光速的這一事實(shí)說(shuō)明電的作用力和電場(chǎng)的傳播速度是有限的。
因此“超距作用”論便自然被否定了。實(shí)際上，電磁場(chǎng)就是物質(zhì)的一種形態(tài)，因此不需借助其他物質(zhì)傳遞。
【導(dǎo)體】在外電場(chǎng)作用下能很好地傳導(dǎo)電流的物體叫做導(dǎo)體。導(dǎo)體之所以能導(dǎo)電，是由于它具有大量的可以自由移動(dòng)的帶電粒子（自由電子、離子等）。
電導(dǎo)率在102（歐姆·厘米）-1以上的固體（如金屬），以及電解液等都是導(dǎo)體。金屬和電解液分別依靠自由電子和正負(fù)離子起導(dǎo)電作用。
【自由電荷】存在于物質(zhì)內(nèi)部，在外電場(chǎng)作用下能夠自由運(yùn)動(dòng)的正負(fù)電荷。金屬導(dǎo)體中的自由電荷是帶負(fù)電的電子，因?yàn)榻饘僭又械耐鈱与娮优c原子核的聯(lián)系很弱，在其余原子的作用下會(huì)脫離原來(lái)的原子而在整塊金屬中自由運(yùn)動(dòng)，在沒(méi)有外電場(chǎng)時(shí)這種運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，因此不會(huì)形成電流。
在外電場(chǎng)作用下，電子能按一定方向流動(dòng)而形成電流。電解液或氣體中的離子也都是自由電荷。
【束縛電荷】電介質(zhì)中的分子在電結(jié)構(gòu)方面的特征是原子核對(duì)電子有很大的束縛力，即使在外電場(chǎng)的作用下，這些電荷也只能在微觀范圍有所偏離。但它。
2.《電磁場(chǎng)與電磁波》考試大綱有哪些
《電磁場(chǎng)與電磁波》考試大綱 一、矢量分析基礎(chǔ) 1。
矢量的基本代數(shù)運(yùn)算； 2。 標(biāo)量場(chǎng)的梯度、矢量場(chǎng)的散度、旋度的物理意義及運(yùn)算，散度定理和斯托克斯定理的意義及應(yīng)用； 3。
亥姆霍茲定理的內(nèi)容及意義。 二、電磁場(chǎng)的基本規(guī)律 1.靜電場(chǎng)、恒定電流場(chǎng)及恒定磁場(chǎng)的基本性質(zhì)和基本方程（微分形式、積分形式、邊界形式及本構(gòu)關(guān)系）； 2。
麥克斯韋方程組（微分形式、積分形式及邊界形式）； 3。 時(shí)變電磁場(chǎng)的矢量位、標(biāo)量位、達(dá)朗貝爾方程； 4。
時(shí)變電磁場(chǎng)的電磁能量密度和能流密度矢量； 5。 時(shí)變電磁場(chǎng)的坡印廷定理，波動(dòng)方程。
三、靜態(tài)場(chǎng)及其邊值問(wèn)題的解 1.靜態(tài)場(chǎng)中基本物理量的求解； 2。 靜態(tài)場(chǎng)中的位函數(shù)（標(biāo)量電、磁位及矢量磁位）及其微分方程； 3.鏡像法； 4.直角坐標(biāo)、柱坐標(biāo)及球坐標(biāo)中的分離變量法； 5.電阻、電容及電感等電路參數(shù)的計(jì)算； 6。
靜態(tài)場(chǎng)的能量及其計(jì)算。 四、平面電磁波 1.時(shí)諧場(chǎng)及其復(fù)矢量表示法； 2。
波阻抗及平面電磁波的極化； 3.平面電磁波在理想介質(zhì)和導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播規(guī)律； 4.平面電磁波在兩種不同媒質(zhì)平面分界面上的反射和透射規(guī)律； 5.平面電磁波垂直入射到多層媒質(zhì)平面分界面上的問(wèn)題。 五、電磁波輻射 1.達(dá)朗貝爾方程的解及其物理意義； 2.電偶極子的輻射特性； 3.電與磁的對(duì)偶性及磁偶極子的輻射特性； 4。
天線的基本參數(shù)。 參考書(shū)目： 《電磁場(chǎng)與電磁波》，謝處方等編，高等教育出版社，2006。
