电磁场理论绪论PPT课件

1、教学过程：分为两个阶段分为两个阶段讲述宏观电磁现象的物理概念、基讲述宏观电磁现象的物理概念、基本规律、分析思路和分析方法；不本规律、分析思路和分析方法；不进行公式推导，不讲例题。进行公式推导，不讲例题。第一阶段：大班上课。大班上课。对相关的电磁问题进行详细、深入对相关的电磁问题进行详细、深入的分析研究。的分析研究。第二阶段：分为三个小班上课。分为三个小班上课。建立宏观电磁场理论的整体轮廓建立宏观电磁场理论的整体轮廓第1页/共22页二、电磁场理论的发展二、电磁场理论的发展 公元前公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引微小物体；公元前小物体；公元前300

2、年我国发现了磁石吸铁的现象；后来，年我国发现了磁石吸铁的现象；后来，人们发现了地球磁场的存在。人们发现了地球磁场的存在。1785年 法 国 科 学 家年 法 国 科 学 家 库 仑库 仑（17361806）通过实验创建）通过实验创建了著名的了著名的库仑定律库仑定律。库仑（库仑（17361806）第2页/共22页二、电磁场理论的发展二、电磁场理论的发展1820年丹麦人年丹麦人奥斯特奥斯特（17771851）发现了电）发现了电流产生的磁场。流产生的磁场。奥斯特奥斯特(1777 1851)同年法国科学家同年法国科学家安培安培（17751836）计算了两个）计算了两个电流之间的作用力电流之间的作用力建

3、立建立了了安培定律安培定律。安培（安培（17751836）第3页/共22页二、电磁场理论的发展二、电磁场理论的发展 1 8 3 1 年 英 国 科 学 家年 英 国 科 学 家 法 拉 第法 拉 第（17911867）发现电磁感应现象，）发现电磁感应现象，创建了创建了电磁感应定律电磁感应定律，揭示时变磁，揭示时变磁场可以产生电场。场可以产生电场。法拉第（法拉第（17911867）第4页/共22页二、电磁场理论的发展二、电磁场理论的发展1865年，年，英国科学家英国科学家麦克斯麦克斯韦韦（18311879）提出了位移电）提出了位移电流的假设，认为时变电场可以产流的假设，认为时变电场可以产生时变磁

4、场，并以严格数学方程生时变磁场，并以严格数学方程描述了电磁场与波应该遵循的统描述了电磁场与波应该遵循的统一规律，这就是著名的一规律，这就是著名的麦克斯韦麦克斯韦方程方程。该方程揭示了时变电场可。该方程揭示了时变电场可以产生时变磁场，同时又表明时以产生时变磁场，同时又表明时变磁场可以产生时变电场，因此变磁场可以产生时变电场，因此麦克斯韦预言电磁波的存在麦克斯韦预言电磁波的存在.麦克斯韦（麦克斯韦（18311879）第5页/共22页二、电磁场理论的发展二、电磁场理论的发展1887年德国物理学家年德国物理学家赫兹赫兹（18571894）的实验电磁波的存在）的实验电磁波的存在 。在这。在这个基础上，俄

5、国的个基础上，俄国的波波夫波波夫及意大利的及意大利的马可尼马可尼于于19世纪末先后发明了用电磁世纪末先后发明了用电磁波作为媒体传输信息的技术。波作为媒体传输信息的技术。 当今的当今的无线通信无线通信、广播广播、雷达雷达、遥控遥测遥控遥测、微波遥感微波遥感、无无线因特网线因特网、无线局域网无线局域网、卫星定位卫星定位以及以及光纤通信光纤通信等信息技术等信息技术都是利用电磁波作为媒介传输信息的。都是利用电磁波作为媒介传输信息的。赫兹（赫兹（18571894）第6页/共22页三、电磁场与电磁波的应用三、电磁场与电磁波的应用工业：加热、检测、：加热、检测、；农业：育种、杀菌、：育种、杀菌、；通信：有线

6、通信、无线通信、移动通信、卫星通信、：有线通信、无线通信、移动通信、卫星通信、；军事：电子对抗、侦察、干扰、制导、高能武器、：电子对抗、侦察、干扰、制导、高能武器、；能源：卫星太阳能电站、受控核聚变、：卫星太阳能电站、受控核聚变、；地质：探矿、测井、：探矿、测井、；交通：磁悬浮列车、：磁悬浮列车、；交叉学科：生物电磁学、环境电磁学、电磁兼容、：生物电磁学、环境电磁学、电磁兼容、。第7页/共22页高温超导磁悬浮机车高温超导磁悬浮机车磁 场 力 的 应 用第8页/共22页电 磁 波 测井第9页/共22页F22 隐形飞机隐形飞机反 射 定 律 的 应 用 i rriJ20J20第10页/共22页立立

7、 体体 电电 影影 电 磁 波 极 化 特 性 的 应 用第11页/共22页立立 体体 电电 影影 电 磁 波 极 化 特 性 的 应 用第12页/共22页全全 球球 定定 位位 系系 统统Global Positioning System(GPS)信 息 载 体 的 应 用 第13页/共22页光 纤第14页/共22页接收机接收天线馈线导行波导行波导行波导行波发射机发射天线馈线导行波导行波电磁波的发射与接收电磁波的发射与接收第15页/共22页中、短波发射天线微波接力天线第16页/共22页卡塞格仑天线MMDS-A型微波天线第17页/共22页 以上新技术的广泛应用又促进了电磁理论的发展。由以上新技术的广泛应用又促进了电磁理论的发展。由此创建了很多分析电磁场与波的此创建了很多分析电磁场与波的新方法新方法，研制了很多电磁，研制了很多电磁性能优越的性能优越的新材料新材料。特别是随着大容量的高性能及高速度。特别是随着大容量的高性能及高速度计算机出现，不但解决了很多电磁理论的计算问题，同时计算机出现，不但解决了很多电磁理论的计算问题，同时也萌生了计算电磁场与波的新方法，从而形成也萌生了计算电磁场与波的新方法，从而形成计算电磁学计算电磁学的新学科，它是当今电磁学的重要分支。的新学科，它是当今电磁学的重要分支。 相互促进，共同发展第18页/共22页22202ln( /)pcaa r201()pef