工程电磁场与电磁波第1章——矢量分析

1矢量分析

1.1 矢量代数

1.1.1 矢量加减法
1.1.2 矢量乘积
矢量的标量积:点积
矢量的矢量积:叉积
标量三重积、矢量三重积
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1.2 正交坐标系

正交坐标系
正交坐标系的点积、叉积、标量三重积
度量系数
1.2.1 直角坐标系
1.2.2 圆柱坐标系
1.2.3 球坐标系

1.3 矢量微积分

1.3.1 矢量函数的积分
1.3.2 梯度、散度、旋度
标量场的梯度
矢量,大小为标量的空间最大变化率,方向为标量增加率最大的方向。
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标量场的梯度与方向导数
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矢量场的散度
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矢量场的旋度
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矢量场的散度和旋度
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拉普拉斯运算符
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格林恒等式
亥姆霍兹定理
如果一个矢量场的散度和旋度都已经给定,那么这个矢量场就确定了,最多附加一个常量。
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• 通量是单位时间内通过的某个曲面的量
• 散度是通量强度
• 环流量是单位时间内环绕的某个曲线的量
• 旋度是环流量强度

标量场的梯度

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1、 标量场的等值面
2、 标量场梯度的定义
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3、 标量场梯度的计算
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矢量场的散度

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1、 矢量场的矢线(场线)
2、 矢量场的通量
3、 散度的定义
矢量场种某点的通量密度称为该点的散度。
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4、 散度的计算

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5、 散度定理

穿过一封闭曲面的总通量等于矢量散度的体积分。
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矢量场的旋度

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1、 矢量场的环量
在矢量场中,任意取一闭合曲线,将矢量沿该曲线积分称之为环量。
2、 旋度的定义
一矢量其大小等于某点最大环量密度,方向为该环的法线方向,那么该矢量称为该点矢量场的旋度。
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3、 旋度的计算
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4、 斯托科斯定理

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