思考题:2.2研究宏观磁场时,常用到哪几种电荷分布模型?有哪几种电流分布模型?它们是如何定义的?答:常用的电荷分布模型有体电荷,面电荷,线电荷和点电荷常用的电流分布模型有体电流模型,面电流模型和线电流模型他们是根据电荷和电流的密度分布来定义的2.4简述和所表征的静电场特性。答:电场强度是个有源无旋场。2.5表述高斯定律,并说明在什么条件下可应用高斯定律求解给定电荷的电场强度。答:2.6简述和所表征的静磁场特性答:说明是个无源有旋场。2.7表述安培环路定律,并说明在什么条件下可用该定律求解给定电流分布的磁感应强度。如果电路分布存在某种对称性,则可用该定理求解给定电流分布的磁感应强度。2.8简述电场与电介质相互作用后发生的现象答:极化2.9极化强度是如何定义的?极化电荷密度与极化强度有什么关系?2.10电位移矢量是如何定义的?在国际单位制中它的单位是什么?2.11简述磁场与磁介质互相作用发生的物理现象答:磁化。原来不显磁性的媒质在磁场作用下其分子电流发生偏转而对外显磁性的过程。磁化后介质的磁场等于原磁场和介质磁场之和。2.12磁化强度是如何定义的?磁化电流密度与磁化强度有什么关系?2.16试从产生的原因、存在的区域以及引起的效应等方面比较传导电流和位移电流。答:传导电流:电荷运动产生,只存在于导体中,有热效应。位移电流:变化的电场产生,可存在于任何介质中,无热效应。3.2“如果空间某一点的电位为零,则该点的电场强度也为零”,这种说法正确吗?为什么?答:不正确。举个例子,两个等量异号电荷中心连线上任一点的电位为零,但它们的电场强度不为零。3.3“如果空间某一点的电场强度为零,则该点电位为零”,种种说法正确吗?为什么?答:不正确。因为电场强度大小是该点电位的变化率。3.4求解电位函数的泊松方程或拉普拉斯方程时,边界条件有何意义?答:用于确定通解里的积分常数,得到特解。3.9恒定电场基本方程的微分形式所表征的恒定电场性质是什么?答:恒定电场是保守场,恒定电流是闭合曲线3.10恒定电场和静电场比拟的理论根据是什么?静电比拟的条件又是什么?答:理论依据是唯一性定理,静电比拟的条件是两种场的电位都是拉普拉斯方程的解且边界条件相同3.15什么是静态场的边值问题?用文字叙述第一类、第二类及第三类边值问题。答:静态场的边值型问题是指已知场量在场域边界上的值,求场域内的均匀分布问题。第一类边值问题:已知位函数在场域边界面S上各点的值。第二类边值问题:已知位函数在场域边界面S上各点的法向导数值。第三类边值问题:已知一部分边界面S1上位函数的值,而在另一部分边界S2上已知位函数的法向导数值3.17什么是镜像法?其理论依据的是什么?答:镜像法是间接求解边值问题的一种方法,它是用假想的简单电荷分布来等效代替分界面上复杂的电荷分布对电位的贡献。不再求解泊松方程,只需求像电荷和边界内给定电荷共同产生的电位,从而使求解简化。理论依据是唯一性定理和叠加原理。3.18如何正确确定镜像电荷的分布?答:1.所有镜像电荷必须位于所求场域以外的空间中;2.镜像电荷的个数,位置及电荷量的大小以满足场域边界面上的边界条件来确定。4.1在时变电磁场中是如何引入动态位A和的?A和不唯一的原因何在?答:4.2什么是洛仑兹条件?为何要引入洛仑兹条件?在洛仑兹条件下,A和满足什么方程?答:,称为洛仑兹条件,引入洛仑兹条件不仅可得到唯一的A和,同时还可使问题的求解得以简化在洛仑兹条件下,A和满足的方程:4.3坡印廷矢量是如何定义的?他的物理意义?答:坡印廷矢量S=ExH其方向表示能量的流动方向,大小表示单位时间内穿过与能量流动方向相垂直的单位面积的能量4.4什么是坡印廷定理?它的物理意义是什么?答:坡印廷定理:它表明体积V内电磁能量随时间变化的增长率等于场体积V内的电荷电流所做的总功率之和,等于单位时间内穿过闭合面S进入体积V内的电磁能流。4.5什么是时变电磁场的唯一性定理?它有何重要意义?答:时变电磁场的唯一性定理:在以闭合曲面S为边界的有界区域V内,如果给定t=0时刻的电场强度E和磁场强度H的初始值,并且在t大于或等于0时,给定边界面S上的电场强度E的切向分量或磁场强度H的切向分量,那么,在t大于0时,区域V内的电磁场由麦克斯韦方程唯一地确定。它指出了获得唯一解所必须满足的条件,为电磁场问题的求解提供了理论依据。4.6什么是时谐电磁场?研究时谐电磁场有何意义答:场源以一定角频率随时间作时谐变化的电磁场称为时谐电磁场。意义:时谐电磁场,在工程上,有很大的应用,而且任意时变场在一定的条件下都可以通过傅里叶分析法展开为不同频率的时谐场的叠加,所以对时谐场的研究有重要意义。4.7时谐电磁场的复矢量是如何定义的?它与瞬时场矢量之间是什么关系?答:4.8时谐电磁场的复矢量是真实的矢量场吗?引入复矢量的意义何在?答:时谐电磁场的复矢量并不是真实的场矢量,真实的场矢量是与之相应的瞬时矢量。引入复矢量的意义在于在频率相同的时谐场中可很容易看出瞬时矢量场的空间分布。