同济 电磁场与电磁波 第一章课件.pdfVIP

电 磁 场 理 论 主讲 李 巍 同济大学 1 课 程 简 介 课程名称：电磁场理论 课程性质：专业基础课 使用教材：金立军：电磁场与电磁波 北京：中国电力出版社，2011 基础要求：高等数学，电路理论，基础物理 课程考查： （出勤，作业）30% + 期末考试70% 参 考 资 料 Bhag Singh Guru, Husenyin R.Hiziroglu ，Electromagnetic Field Theory Fundamentals, 机械工业出版社，2002 Bhag Singh Guru, Husenyin R.Hiziroglu 著，周克定等译．电磁场与电磁 波．北京：机械工业出版社，2000 Paul Lorrain, Dale R. Corson, Electromagnetic field and waves, W. H. Freeman and Company, New York, 1988 MIT Open Course “电与磁”by Walter Lewin ，网易公开课 冯慈璋主编．电磁场 （第二版）．北京：高等教育出版社，1983 叶齐政主编．电磁场．华中科技大学出版社，2008 杨儒贵主编．电磁场与电磁波．北京：高等教育出版社，2003 电磁场理论的发展 历史的回顾 公元前600年希腊人发现摩擦后的琥珀能够吸引微小物体； 公元前300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。 1785年法国科学家库仑通过实验创建了著名的库仑定律。 1820年丹麦人奥斯特发现了电流产生磁场。 同年法国科学家安培计算了两个电流之间的作用力。 1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，创建了电磁感应定律，说明 时变磁场可以产生时变电场。 重大突破 1873年英国物理家麦克斯韦 （Maxwell）对前人已有的实验成果和理论成果进 行总结，发现安培环路定律与电荷守恒定律存在矛盾，从而引入位移电流， 提出了全电流定理，解决了这个矛盾，进而建立了麦克斯韦方程组。该方程 说明了时变电场可以产生时变磁场，同时又表明时变磁场可以产生时变电场， 因此麦克斯韦预言电磁波的存在; 1887年被德国物理学家赫兹的实验证实。 俄国的波波夫及意大利的马可尼于19世纪末先后发明了用电磁波作为媒体传 输信息的技术。 二战期间，雷达的出现又使电磁波的应用扩展到探测技术领域 。 电磁场理论的应用 静电复印、静电除尘以及静电喷漆等技术都是基于静电场对于带电粒子 具有力的作用。 电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等，都是利用磁场力的作用。 当今的无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局 域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术都是利用电磁波作为媒介传输信息 的。 阴极射线示波器，喷墨打印机，矿物的分选。 磁分离器，回旋加速器，磁流体发电机。 电磁泵，磁悬浮列车，变压器，电磁炉，电磁式生物芯片等等。 场的概念 什么是场？什么是电磁场？ When we define the behavior of a quantity in a given region in terms of a set of values, one for each point in that region, we refer to this behavior of quantity as a field. A field is a function that describes a physical quantity at all points in a region. 内容简介与学习方法 1. 内容 1）电磁场的理论体系 静电场、电流场、磁场、时变电磁场及波。 2）本课程与大学物理中电磁学部分的关系 大学物理中着重解决是特殊问题的特殊解法：对称分布的源、 积分方法。 本课程针对一般问题的一般解法，但实际应用时