电磁场与电磁波-绪论

绪论一、课程的性质和任务1电磁场：电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的产物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由MAXWELL确定。

2、课程的性质和任务“电磁场与电磁波”是高等学校电子信息类及电气信息类专业本科生必修的一门技术基础课.

课程内容是电子、电气信息类专业本科学生应具备知识结构的重要组成部分。电磁场理论与电磁波基本理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础。

前修课程：“高等数学”

、“工程数学”和“大学物理”（电磁学）

二、课程内容和教材体系

课程主要介绍经典宏观电磁运动规律,即电磁场理论和电磁波理论教材共9章第1章矢量分析第2章静电场与恒定电场第3章静电场解法第4章恒定磁场第5章时变电磁场第6章正弦平面电磁波在无界空间中的传播第7章电磁波的反射和折射第8章导行电磁波第9章电磁波辐射前五章的内容为电磁场理论部分，后四章为电磁波理论部分三、课程特点1、理论性强：电磁场与电磁波是在电磁学的基础上,按归纳法，从一系列实验定律开始，逐步将其一般化，归纳成有普遍意义的麦克斯韦方程组，进一步讨论时变电磁场与波的传播。2、对数学工具要求高：所需的数学知识有高等数学和工程数学。3、物理概念多4、四维物理过程四、电磁场、电磁波与工程应用

1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象并提出电磁感应定律，制造出了世界上第一台发电机。

麦克斯韦方程奠定了宏观电磁理论的基础，预言了电磁波的存在。这个预言于1888年被德国物理学家赫兹的实验结果所证实，从而导致无线电通信的发明，展现了电磁场与电磁波应用的广阔前景。电磁波的应用领域：通信、雷达、广播、电视、导航、遥控遥测和电子对抗。

无线电通信系统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中、短波发射天线微波接力天线卡塞格仑天线MMDS-A型微波天线MMDS-C型微波天线对数周期天线矩形波导圆波导平行双线同轴线微带线B2隐形轰炸机

要掌握天线发射和接收电磁波的机理和性能，必须掌握电磁场与电磁波的基本理论和技术。要掌握电磁波传输的机理和性能，了解构成导波系统的元件和器件的性能，就必须掌握电磁场与电磁波的基本理论和技术。要了解在地面站和卫星之间信号如何传播，就必须掌握电磁场与电磁波的基本理论和技术。……引力波:

引力波是一种能脱离引力场源在真空中传播的波动引力场，又称引力辐射,是一种以光速传播的时空波动，是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。引力波与流体力学中的重力波很相似，当液体表面或内部液团由于密度差异离开原来位置，在重力和浮力的综合作用下，液团会处于上下振动以达到平衡的状态。即产生波动。引力波则是由于空间质量和速度的变化导致空间产生的波动。

2016年2月11日，美国科研人员宣布他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）“探测到引力波的存在”。当两个黑洞于约13亿年前碰撞，两个巨大质量结合所传送出的扰动，于2015年9月14日抵达地球并被检测到。这最终证实了爱因斯坦100年前所做的预测。爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”被填补了。

五、电磁场理论与电路理论之间的关系1、集总假设与集总电路集总电路的定义：

满足条件的电路集总电路的特点：

工作频率低（F<300MHz)

用电路理论的方法分析2、一般电磁系统

不满足集总假设的条件不能用电路理论的方法分析六学习电磁场与电磁波应注意的问题

1、熟练的数学工具：要及时补习不熟悉的数学内容，习惯将数学作为语言和工具来使用

2、必要的物理基础：要有良好的电磁学基础

3、课前预习：课前要求预习5~10分钟

4、课后对教材的阅读和理解

5、认真完成作业

参考教材1、姚毅.电磁场与电磁波.重庆大学出版社.20032、王家礼.电磁场与电磁波.西安电子科技大学出版社.20013、钟顺时.电磁场理论基础.西安电子科技大学出版社.20014、谢处方.电磁场与电磁波.高等教育出版社.20005、冯慈璋.电磁场.高等教育出版社.20026、粟毅.探地雷达理论与应用