《电磁场与电磁波》课程教学课件（讲稿）绪论

电磁场与电磁波ElectromagneticFieldsandWaves葛筱璐Tel:15069312768Email:xlge@sdut.edu.cn

电磁场与电磁波 Electromagnetic Fields and Waves 葛筱璐 Tel：15069312768 Email：xlge@sdut.edu.cn

绪论信息时代，电磁场与电磁波的应用无处不在，电磁场理论利用精妙的数学语言来描述客观的物理定律，通过数学方程的解来揭示场和波的客观存在。电磁能作为能量的一种形式，是当今世界最重要的能源之一。电磁波作为信息传输的载体，成为人类沟通、交流和探索未知世界的重要手段。手机、电视直播、无线WiFi，电磁场与电磁波的应用已经渗透到日常生活的方方面面。全光网络、磁悬浮列车、微处理器等，Maxwell的影子遍布工业生产的各个领域；雷达、激光制导、电磁弹射，电磁场和电磁波的灵活操控，已成为保家卫国的重要基石。作为信息和通信技术的核心，电磁场和电磁波既为个人生活提供便利，也为国家安全提供保障，更为造福世界提供技术支撑。而以Maxwell方程组为核心的电磁理论，使光电信息类本科生不可或缺的基础知识，也是利用电磁场和电磁波改造世界的必由之路。合K

绪论 信息时代，电磁场与电磁波的应用无处不在，电磁场理论利 用精妙的数学语言来描述客观的物理定律，通过数学方程的解来 揭示场和波的客观存在。 电磁能作为能量的一种形式，是当今世界最重要的能源之一。电磁波作为信息 传输的载体，成为人类沟通、交流和探索未知世界的重要手段。手机、电视直播、 无线WiFi，电磁场与电磁波的应用已经渗透到日常生活的方方面面。全光网络、磁 悬浮列车、微处理器等，Maxwell的影子遍布工业生产的各个领域；雷达、激光制 导、电磁弹射，电磁场和电磁波的灵活操控，已成为保家卫国的重要基石。作为信 息和通信技术的核心，电磁场和电磁波既为个人生活提供便利，也为国家安全提供 保障，更为造福世界提供技术支撑。而以Maxwell方程组为核心的电磁理论，使光 电信息类本科生不可或缺的基础知识，也是利用电磁场和电磁波改造世界的必由之 路

绪论电磁场理论发展简史电磁场理论的应用课程简介学习目的、方法及要求参考书目及考核方式合KO

绪论  电磁场理论发展简史  电磁场理论的应用  课程简介  学习目的、方法及要求  参考书目及考核方式

电磁场理论发展简史绪论REPUBLIQUEFRANCAISE0.20+0.10COULOMB1756-1801785年库仑（Coulomb）1820年奥斯特（Oersted）安培（Ampere）1831年法拉第（Faraday）1888年赫兹（Hertz）1864年麦克斯韦（Maxwell）1905年爱因斯坦（Einstein）R

绪论 1785年 库仑（Coulomb） 1820年 奥斯特（Oersted）安培（Ampere）1831年 法拉第（Faraday） 1864年 麦克斯韦（Maxwell） 1888年 赫兹（Hertz） 1905年 爱因斯坦（Einstein） 电磁场理论发展简史

电磁场理论发展简史绪论电磁场理论发展简史电磁现象是大自然最重要的往来现象，是最早被科学家们关心和研究的物理现象。公元前600年希腊人发现了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。19世纪以前，电、磁现象作为两个独立的物理现象，没有发现电与磁的联系。但这些研究（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。合KDO

绪论 电磁场理论发展简史 电磁现象是大自然最重要的往来现象， 是最早被科学家们关心和研究的物理现象。 公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀 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。 19世纪以前，电、磁现象作为两个独立 的物理现象，没有发现电与磁的联系。但这 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。 电磁场理论发展简史

电磁场理论发展简史绪论法国科学家库仑于1785年通过实验和采用类比方法归纳、导出了两个静止点电荷间的相互作用规律，即库仑定律，是静电学理论建立的实验基础。（1736-1806）合KDO

绪论 法国科学家库仑于 1785年通过实验和采用 类比方法归纳、导出了 两个静止点电荷间的相 互作用规律，即库仑定 律，是静电学理论建立 的实验基础。 电磁场理论发展简史

电磁场理论发展简史绪论1820年丹麦人奥斯特（1777一1851）发现了电流产生的磁场。1820年7月21日发表《关于磁针上电流碰撞的试验》的论文。1820年法国科学家安培（1775一1836）计算了两个电流之间的作用力。R=aRRIdlIdlBrC2C101821.1分子电流假设1820.12.4安培力定律合KVO

绪论 电磁场理论发展简史

电磁场理论发展简史绪论电磁理论的重大突破，有四位科学家功不可没。第一个人：英国，法拉弟，1831年发现了电磁感应现象，创建了电磁感应定律，说明时变磁场可以产生时变电场。被称为电磁理论基石Michael Faraday4791-18671831.8伏打电感应1831.10磁电感应AKDO

绪论 电磁理论的重大突破，有四位科学家功不可没。 电磁场理论发展简史

电磁场理论发展简史绪论第二个人：英国，麦克斯韦，1864年引入位移电流理论，提出的电磁波的公式Maxwell方程组，该方程说明了时变电场可以产生时变磁场，同时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并指出光是一种电磁波，称为电磁理论的里程碑（Milestone）。《论法拉第的力线》1855.12~1856.2James C.Maxwell《论物理力线》1861~1862(1831-1879)《电磁场的动力学理论》1864《电学与磁学论》1873合KDO

绪论 电磁场理论发展简史

电磁场理论发展简史绪论第三个人：德国，赫兹，1888年用实验证明了电磁波的存在，对麦克斯韦方程组的正确性提供了实验依据。HeinrichHertz感应园(1857-1694)电火花实验（a）是振荡电路，含有两个金属放电杆，每根杆的一端有一金属球，两球间有一个开的空气隙。（b）是一个检测电磁波的装置，不带电池或其它内部电源，是将一条导线弯成圆形，在导线的两端焊上两个金属小球，小球间留有小的间隙。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合KO

绪论 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。 电磁场理论发展简史 （a）是振荡电路，含有两个金属放电杆，每根杆的一端有一金属球，两球 间有一个敞开的空气隙。 （b）是一个检测电磁波的装置，不带电池或其它内部电源，是将一条导线 弯成圆形，在导线的两端焊上两个金属小球，小球间留有小的间隙