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绪论 电磁场与电磁波 电子科技大学电磁场与电磁波课程组 电磁场与电磁波 任课教师：陈其科 联系方式：E_mail：qkchen@ 电 话总 学 时: 68课时（课堂：62，实验：6） 教 材：《电磁场与电磁波》（第四版） 成绩构成：平时（10％）＋期中（10％）＋ 实验（10％）＋期末（70％） 课程网址：38/wlxt/ncourse/DCCYDCB/web/index/ 答疑安排：待定 一、课程的性质 二、电磁场理论的发展 三、电磁场理论的应用 四、内容安排 五、学习的目的、方法及其要求　 六、主要参考书 ? 电磁波作为信息传输的载体，成为当今人类社会发布和获取信息、探测未知世界的重要手段 ? 电磁场（或电磁波）作为能量的一种形式，是当今世界最重要的能量形式之一 一、课程的性质 ? 是电磁理论的重要组成部分 ? 电类专业学生必修的技术基础课 ? 是电气工程师的必备知识 1．电磁场理论的早期研究 电、磁现象是大自然最重要的现象，也是最早被科学家们关心和研究的物理现象，其中贡献最大的有赖顿、富兰克林、伏打等科学家。 19世纪以前，电、磁现象一直作为两个独立的物理现象，没有人发现它们之间的相互联系。但是这些研究（特别是伏打1799年发明了电池）为电磁学理论的建立奠定了基础。 二、电磁场理论的发展 3．电磁场理论的发展 在麦克斯韦方程建立后的一百多年里,随着科学技术的发展，电磁理论得到了广泛的应用和发展，尤其近40年来，无线电电子学、计算机和网络技术的飞速发展，生物电磁学、环境电磁学和电磁兼容等学科的建立，向电磁理论提出了许多新的研究课题，使现代电磁理论得到了迅速的发展。 电磁场最重要的应用方向——信息传递媒介。 1887年，德国科学家赫兹用火花隙激励一个环状天线，用另一个带隙的环状天线接收，证实了麦克斯韦关于电磁波存在的预言，这一重要的实验导致了后来无线电报的发明。从此开始了电磁场理论应用与发展时代，并且发展成为当代最引人注目的学科之一。 三、电磁场理论的应用 无线电报: 1895年，意大利马可尼成功地进行了2.5km距离的无线电报传送实验；1896年，波波夫进行了约250m米距离的类似试验； 1899年, 无线电报跨越英吉利海峡的试验成功；1901年，跨越大西洋的3200km距离的试验成功。马可尼以其在无线电报等领域的成就，获得了1909年的诺贝尔物理学奖。无线电报的发明，开始了利用电磁波时期。 有线电话: 1876年，美国A.G. 贝尔在美国建国100周年博览会上展示了他所发明的有线电话。 此后，有线电话便迅速普及开来。 电视: 1884年，德国尼普科夫提出机械扫描电视的设想；1927年，英国贝尔德成功地用电话线路把图像从伦敦传至大西洋中的船上；兹沃霄金在1923和1924 年相继发明了摄像管和显像管；1931年，他组装成世界上第一个全电子电视系统。 广播: 1906年，美国费森登用50kHz频率发电机作发射机，用微音器接入天线实现调制，使大西洋航船上的报务员听到了他从波士顿播出的音乐；1919年，第一个定时播发语言和音乐的无线电广播电台在英国建成；次年，在美国的匹兹堡城又建成一座无线电广播电台。 雷达: 第二次世界大战前夕，飞机成为主要进攻武器。英、美、德、法等国竞相研制一类能够早期警戒飞机的装置。 1936年：英国的瓦特设计的警戒雷达最先投入了运行，有效地警戒了来自德国的轰炸机； 1938年：美国研制成第一部火炮控制雷达； 1940年：多腔磁控管发明成功，微波雷达研制成为可能； 1944年：能够自动跟踪飞机的雷达研制成功。 1945年：能消除背景干扰、显示运动目标的显示技术的发明，使雷达更加完善。 在整个第二次世界大战期间，雷达成了电磁场理论最活跃的部分。 卫星通信技术: 1958年， 美国发射低轨道 “斯科尔”卫星成功，这是第一颗 用于通信的试验卫星。1964年， 借助定点同步通信卫星首次实 现了美、 欧、非三大洲的通信和电视转播。1965年，第一颗商用定点同步卫星投入运行。1969年，大西洋、太平洋和印度洋上空均已有定点同步通信卫星。卫星地球站已遍布世界各国，这些卫星地球站又和本国或本地区的通信网接通。卫星通信经历10年的发展，终趋于成熟。 卫星定位技术: 1957年卫星发射成功后，人们试图将雷达引入卫星