《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）绪论

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电磁场与电磁波 山东理工大学 1 山东理工大学 电磁场

电城场与电嘴波 一、课程的性质 二、课程内容和教材体系 三.电磁场理论的应用 四、电磁场理论的发展 五、学习的目的、方法及其要求 六、主要参考书 ☒>I

电磁场与电磁波 山东理工大学 2 一、课程的性质 二、课程内容和教材体系 三．电磁场理论的应用 四、电磁场理论的发展 五、学习的目的、方法及其要求 六、主要参考书

电城场与电曦设 绪论 一、 得程的惟质和任务 电磁场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，课程涵盖的内容是电子、 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. 本课程将在“大学物理（电磁学)”的基础上，进 一步研究宏观电磁现象和电磁过程的基本规律及其分 析计算方法。通过课程的学习，掌握基本的宏观电磁 山森加么大常 M匈>I

电磁场与电磁波 山东理工大学 3 绪 论 一、课程的性质和任务 电磁场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，课程涵盖的内容是电子、 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. 本课程将在“大学物理（电磁学）”的基础上，进 一步研究宏观电磁现象和电磁过程的基本规律及其分 析计算方法。通过课程的学习，掌握基本的宏观电磁

电碱场与电曦淀 理论，具备分析和解决基本的电磁场工程问题的能力。 二、裸程内容和教材体系 按教材顺序，课程包括8章。第0章矢量分析，主要 介绍矢量场的散度和旋度以及标量场的梯度，介绍亥 姆霍兹定理，是数学基础。第1静电场分析，第2章恒 定电场，第3章恒定磁场分析，这三章属于“静态场”。 第4章时变电磁场，第5章准静态电磁场，第6章正弦平 面电磁波的传播，第7章均匀传输线中导行电磁波，第 8章波导与谐振腔，这5章是“时变场与波”部分

电磁场与电磁波 山东理工大学 4 理论，具备分析和解决基本的电磁场工程问题的能力。 二、课程内容和教材体系 按教材顺序，课程包括8章。第0章矢量分析，主要 介绍矢量场的散度和旋度以及标量场的梯度，介绍亥 姆霍兹定理，是数学基础。第1静电场分析，第2章恒 定电场，第3章恒定磁场分析，这三章属于“静态场”。 第4章时变电磁场，第5章准静态电磁场，第6章正弦平 面电磁波的传播，第7章均匀传输线中导行电磁波，第 8章波导与谐振腔，这5章是“时变场与波”部分

电嫩场与电嫩波 三、电磁仍、电磁破与工程应用 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，并开创了人类应用电力的新纪元。1865年，英国 物理学家麦竟斯韦在电磁学的三大实验定律（库仑定 律、毕奥-沙伐定律和法拉第电磁感应定律)基础上， 提出了位移电流的基本假设，归纳总结出麦克斯韦方 程，奠定了宏观电磁理论的基础。麦克斯韦方程组给 出了电磁场的空间分布和随时间变化的全部规律，预 言了电磁波的存在。 山裙二大管 ☒☒>I

电磁场与电磁波 山东理工大学 5 三、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，并开创了人类应用电力的新纪元。1865年，英国 物理学家麦克斯韦在电磁学的三大实验定律（库仑定 律、毕奥-沙伐定律和法拉第电磁感应定律）基础上， 提出了位移电流的基本假设，归纳总结出麦克斯韦方 程，奠定了宏观电磁理论的基础。麦克斯韦方程组给 出了电磁场的空间分布和随时间变化的全部规律，预 言了电磁波的存在

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电磁场与电磁波 山东理工大学 6 伟大的麦克斯韦先生

电嫩场与电嫩波 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。电子信息系统， 不论是通信、雷达广播、电视，还是导航、遥控遥测， 都是通过电磁波传递信息来进行工作的。 电气工程领域，电力系统如发电（发电机）、输 电线路（变压器）都需要电磁场知识，因此以宏观电 磁理论为基础，电磁信息的传输和转换为核心的电磁 场与电磁波工程技术将充分发挥其重要作用。 山森加么大增 ☒>I

电磁场与电磁波 山东理工大学 7 、 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。电子信息系统， 不论是通信、雷达广播、电视，还是导航、遥控遥测， 都是通过电磁波传递信息来进行工作的。 电气工程领域，电力系统如发电（发电机）、输 电线路（变压器）都需要电磁场知识，因此以宏观电 磁理论为基础，电磁信息的传输和转换为核心的电磁 场与电磁波工程技术将充分发挥其重要作用

电城场马电曦波 电磁场与波的应用： (1)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。 (2)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。 (3)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。 ☒☒I

电磁场与电磁波 山东理工大学 8 电磁场与波的应用： (3)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。 (1) 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。 (2) 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

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电磁场与电磁波 山东理工大学 第一章 电磁场的数学物理基础 9

电碱扬与电藏波 1)手机是如何实现通信的 手机既是个电磁波的接收器，同时也是个电磁波 发射器。可见，手机实际上是一部可移动的无线电通 信设备。移动的手机与不移动的基地台之间构成了一 个可移动的无线通信系统。 其工作过程大体是：移动的发话人对手机讲话，手 机把声波经变换器转变为电信号，经天线发射出去， 载有语言信息的电磁波被基地台接收，基站将从手机 收到的信号传给服务器，服务器经过处理再发送给基 站，基站再发送给目标手机，就完成了一次通信。接 收方手机接收电磁波信号，经转换器和发声器转变为 声音，为收话人所听到。 ☒☒I

电磁场与电磁波 山东理工大学 10 1)手机是如何实现通信的 手机既是个电磁波的接收器，同时也是个电磁波 发射器。可见，手机实际上是一部可移动的无线电通 信设备。移动的手机与不移动的基地台之间构成了一 个可移动的无线通信系统。 其工作过程大体是:移动的发话人对手机讲话，手 机把声波经变换器转变为电信号，经天线发射出去， 载有语言信息的电磁波被基地台接收，基站将从手机 收到的信号传给服务器，服务器经过处理再发送给基 站，基站再发送给目标手机，就完成了一次通信。接 收方手机接收电磁波信号，经转换器和发声器转变为 声音，为收话人所听到