电磁学PPT课件-2024鲜版

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麦克斯韦方程组的构成
四个基本方程，描述电场、磁场、电荷和电流之 间的关系。
物理意义
揭示了电磁场的基本规律，预测了电磁波的存在 ，为电磁学的发展奠定了基础。
方程组中各量的含义及相互关系
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E（电场强度）、B（磁感应强度）、D（电位移 矢量）、H（磁场强度）、J（电流密度）、ρ（ 电荷密度）等。
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且电流大小和方向均不随时间变化。
欧姆定律的内容
02
介绍欧姆定律，即在同一电路中，通过导体的电流与导体两端
的电压成正比，与导体的电阻成反比。
欧姆定律的应用
03
列举欧姆定律在电路分析中的广泛应用，如计算电阻、电压和
电流等。
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稳恒磁场产生条件及描述方法
稳恒磁场的定义和产生条件
阐述稳恒磁场的概念，即由恒定电流产生的磁场，其磁场强度和 方向均不随时间变化。
霍尔效应的原理
介绍霍尔效应的原理，即在通电的半导体薄片上施加一个与电流方 向垂直的磁场，会在半导体两侧产生电势差的现象。
霍尔效应的应用
列举霍尔效应在测量磁场、制作霍尔元件等方面的应用。
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磁路定理及其在工程中应用
磁路定理的内容
介绍磁路定理，即在磁路 中，磁通量总是沿着磁阻 最小的路径闭合。
配电网
将电能从变电站输送到用户端，包括架空线路、电缆、配 电变压器等设施。
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工业自动化领域传感器技术应用
位移传感器
利用电磁感应原理测量 物体位移或位置变化， 广泛应用于机床、自动 化生产线等领域。
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压力传感器
将压力转换为电信号输 出，用于测量气体或液 体的压力，常见于工业 控制、航空航天等领域 。
安培环路定理
磁场中沿任意闭合路径的线积分等于 穿过该路径所包围面积的电流的代数 和的μ0倍。
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电磁感应现象及法拉第电磁感应定律
电磁感应现象
当导体回路中的磁通量发生变化时，会在回路中产生感应电动势 和感应电流。
法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小等于穿过回路的磁通量变化率的负值。
应用
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磁路定理的应用
列举磁路定理在电磁铁设 计、电机设计等方面的应 用，并给出相应的实例和 计算过程。
工程中的磁路分析
阐述在工程中如何进行磁 路分析，包括确定磁路结 构、计算磁阻和磁通量等 步骤。
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电磁波传播与辐射特性探讨
Chapter
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麦克斯韦方程组及其物理意义
光纤通信
利用光波在光纤中传输信息，具有传输容量大、 抗干扰能力强等优点。
卫星通信
利用人造地球卫星作为中继站转发微波信号，实 现地球站之间或地球站与航天器之间的通信。
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电力系统中输配电技术探讨
高压输电
采用高压输电可以减少输电过程中的能量损失，提高输电 效率。
变压器
利用电磁感应原理实现电压的变换，以适应不同用电设备 的需求。
描述稳恒磁场的方法
介绍描述稳恒磁场的物理量，如磁感应强度、磁通量等，并给出相 应的定义和计算公式。
稳恒磁场的性质
列举稳恒磁场的基本性质，如磁场的叠加性、磁场的无源性等。
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洛伦兹力与霍尔效应原理
洛伦兹力的定义和公式
阐述洛伦兹力的概念，即运动电荷在磁场中所受到的力，并给出 相应的计算公式。
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高斯定理
通过任意闭合曲面的电通 量等于该曲面内所包围电 荷量的代数和除以真空中 的介电常数。
应用
求解具有对称性的电荷分 布的电场强度。
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毕奥-萨伐尔定律与安培环路定理
毕奥-萨伐尔定律
描述电流元在空间任意点产生的磁场 强度，与电流元的大小、方向及距离 有关。
应用
求解具有对称性的电流分布的磁场强 度。
镜像法求解点电荷对无 限大平面问题
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分离变量法求解二维静 电场边值问题
有限差分法求解复杂静 电场边值问题
边界元法在静电场计算 中的应用
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03
恒定电流与稳恒磁场研究
Chapter
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恒定电流基本性质及欧姆定律应用
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恒定电流的定义和性质
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阐述恒定电流的概念，即在导体中电荷的定向移动形成电流，
同。
传输特性
无线电波具有较强的穿透能力， 微波具有较好的方向性，光波具
有极高的频率和能量。
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05
电磁学在日常生活和工业生产 中应用实例
Chapter
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家用电器中电磁学原理剖析
微波炉
利用微波（一种高频电磁波）使食物分子振动产生热量，从而达到 加热食物的目的。
发电机、变压器、电动机等电气设备的工作原理基础。
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02
静电场分析与应用
Chapter
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电荷分布与电场强度计算
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点电荷电场强度公 式及矢量性
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连续电荷分布的电 场强度计算
03
电场强度叠加原理 及应用
04
电场线描绘电场强 度的方法
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电势差、电势能和等势面概念
电磁学PPT课件
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目录
• 电磁学基本概念与原理 • 静电场分析与应用 • 恒定电流与稳恒磁场研究 • 电磁波传播与辐射特性探讨 • 电磁学在日常生活和工业生产中应用实例
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电磁学基本概念与原理
Chapter
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电场与磁场定义及性质
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电场
由电荷产生的特殊物 理场，描述电荷间的 相互作用。
各波段电磁波的特性及应用
如无线电波用于通信和广播，微波用于雷达和微波 炉，红外线用于遥控和夜视仪，可见光用于照明和 显示等。
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无线电波、微波和光波等传输特性比较
传输介质
无线电波和微波主要在空气中传 播，而光波可在真空或透明介质
中传播。
传播速度
在真空中，所有电磁波的传播速 度相同，而在介质中速度有所不
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电势差定义及计算
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电势能概念及与电势差的关系
等势面描绘电势的方法
电场力做功与电势能变化的关 系
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导体在静电场中特性及应用
导体的静电感应现象
静电平衡条件及导体内部电场特点
静电屏蔽原理及应用
尖端放电现象及解释
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静电场边值问题求解方法
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电磁波产生、传播和接收过程
电磁波的产生
变化的电场和磁场相互激发，形 成电磁波。
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电磁波的传播
电磁波在真空或介质中传播，速度 取决于介质的性质。
电磁波的接收
通过天线等接收装置，将电磁波转 换为电信号进行处理。
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电磁波谱及其在各领域应用
电磁波谱的构成
按频率从低到高分为无线电波、微波、红外线、可 见光、紫外线、X射线和γ射线等。
温度传感器
利用物质的热电效应测 量温度，广泛应用于家 电、汽车、医疗等领域 。
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THANKS
感谢观看
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02
磁场
由运动电荷或电流产 生的特殊物理场，描 述磁极间的相互作用 。
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电场性质
对电荷有力的作用， 具有能量或电流有 力的作用，也具有能 量和动量。
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库仑定律与高斯定理
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库仑定律
描述真空中两个静止点电 荷之间的相互作用力，与 电荷量的乘积成正比，与 距离的平方成反比。
电磁炉
通过电磁感应原理，在铁质锅底产生涡流，使锅底迅速发热，从而 加热食物。
吸尘器
利用电动机带动风扇叶片高速旋转，在吸尘器内部形成局部真空，利 用大气压力将灰尘吸入吸尘器内。
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通信系统中信号传输原理简介
无线电通信
利用电磁波在空间中传播，实现信息的远距离传 输。包括广播、电视、移动通信等。