电磁场与电磁波-绪论
第二节电磁场与电磁波
3．关于电磁场的下列说法中正确的是 （CD） A 任何变化的电场都会在周围空间产生变化的磁场 B 任何变化的磁场都会在周围空间产生变化的电场 C 只有非均匀变化的磁场才会在周围空间产生变化的电场 D 只有非均匀变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场
4．空间某处存在一个变化的磁场，正确的是 （CD ） A 在变化的磁场周围一定能产生变化的电场 B 在磁场中放一个闭合线圈，线圈一定有感应电流 C 在磁场中放一个闭合线圈，线圈不一定有感应电流 D 变化的磁场周围产生电场，跟闭合线圈的存在与否没有关系
2
2．麦克斯韦认为：电路里产生感 应电流，是由于导体中的自由电荷 受到电场力的驱使而做定向移动， 说明电路所在的空间存在电场，这
个电场是由变化的磁场引起的。 ―――――变化的磁场周围产生电
场是一种普遍存在的现象。
3
3．学生讨论与交流：变化的磁场 产生的电场与我们熟悉的静电场
有何不同？
❖ 静电场的电场线是由正电荷出发，终止于负 电荷，是不闭合的。而变化的磁场产生的电 场没有起点也没有终点，是闭合的“旋涡电 场”
7
二：电磁波的产生及其特点
❖ 1.电磁波的产生：如果在空间某区域有周期 性变化的电场，这个变化的电场就会在周围 空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁 场又会在较远的空间引起周期性的电场…… 这样变化的电场和磁场就不局限于空间某区 域。而是由近及远地向周围空间传播出去， 电磁波这样由近及远地传播，就形成电磁波
12
习题
1.下列有关电磁场的说法中,正确的是 （ BD） A.变化的磁场一定产生变化的电场 B.变化的电场一定产生磁场 C.变化的磁场一定产生周期性变化的电场 D. 周期性变化的电场一定产生周期性变化的磁场
2．下面说法正确的是 （BD） A. 恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场 B. 均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场 C. 静止电荷能够在周围空间产生稳定的磁场 D. 变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁场
电磁场与电磁波绪论课件
PART 03
电磁场与电磁波的应用
无线通信
无线通信是利用电磁波在空间传输信息的通信方式，包括移动通信、无线局域网、 卫星通信等。
无线通信技术不断发展，从2G到5G，传输速度和可靠性不断提高，覆盖范围也不断 扩大。
无线通信在现代社会中发挥着重要作用，是人们获取信息、交流沟通的主要方式之 一。
雷达探测
详细描述
磁测法使用磁通量探头或磁力计来测量磁场 强度或磁通量密度，通过测量磁力或磁通量 变化来推算电场强度。这种方法在磁场测量 和磁力应用中较为常见，具有较高的灵敏度 和分辨率。
光测法
总结词
光测法是一种通过测量光的干涉、衍射和偏 振等特性来研究电磁场的方法。
详细描述
光测法利用光的干涉、衍射和偏振等特性与 电磁场相互作用的原理，通过测量光的变化 来推算电磁场的分布和性质。这种方法在光 学和光谱学领域中较为常见，具有较高的空
总结词
电磁波的电场矢量方向称为极化方向， 极化是电磁波的一个重要特性。
VS
详细描述
在空间中传播的电磁波，其电场矢量的方 向称为极化方向。由于电场和磁场相互垂 直，因此极化方向与传播方向构成一个平 面。不同的极化方向可以影响电磁波的传 播方式和性质，如折射、反射等。极化是 研究电磁波传播和应用的重要参数之一。
雷达探测是利用电磁波探测目标 并获取其位置、速度、形状等信
息的探测方式。
雷达广泛应用于军事、航空、气 象等领域，对于监测和预警具有
重要意义。
雷达探测技术不断发展，探测精 度和抗干扰能力不断提高，能够
更好地满足各种应用需求。
医学成像
医学成像是指利用电磁波对生 物体进行无损检测和成像的技 术。
医学成像技术包括X射线、超 声、核磁共振等，能够提供人 体内部结构和病变的详细信息 。
电子行业电磁场与电磁波(知识点)
电子行业电磁场与电磁波（知识点）电子行业是一个广泛且快速发展的行业，众多的电子设备与技术改变了我们的生活。
在电子行业中，电磁场与电磁波是关键的知识点之一。
本文将深入探讨电子行业中关于电磁场与电磁波的相关知识。
一、电磁场的概念及特点电磁场是电磁力的载体，是电荷或电流的存在所致的一种场。
电场与磁场是电磁场的两个基本概念。
电场是由电荷产生的，而磁场则是由电流产生的。
电磁场具有以下特点：1. 电场和磁场互相作用：根据法拉第电磁感应定律，一个变化的磁场可以在相邻的电路中产生电动势。
同样，一个变化的电场可以在相邻的导体中产生感应电流。
这种相互作用是基于电磁场的重要特点之一。
2. 电磁波的传播：根据麦克斯韦方程组，当电场和磁场发生变化时，它们可以相互激发，并以电磁波的形式传播。
电磁波可以在真空中传播，无需介质的支持。
这是无线通信和无线电波传输的基础原理。
3. 电磁波的频率和波长：电磁波具有不同的频率和波长。
频率是指单位时间内波动的次数，通常用赫兹（Hz）表示。
波长是指电磁波的一个周期所对应的长度，通常用米（m）表示。
不同频率和波长的电磁波在电子行业中起到不同的作用。
二、电磁场与电子设备电磁场在电子设备中起到重要的作用，以保证设备的正常运行。
例如，我们常见的手机、电视、电脑等设备都依赖于电磁场的产生和传播。
以下是几个例子：1. 无线通信：手机是电子行业中最具代表性的设备之一。
手机中的通信模块利用电磁波的传播特性，将信号转化为电磁波，通过天线发送出去。
电磁波在空间中传播，并被接收方的设备接收与解码，实现通信。
2. 电子显示器：电视、电脑显示器等设备利用电磁场控制像素的亮度和颜色。
电子显示器中的荧光物质受到电磁场激发后会发出可见光，通过控制电磁场的强度和频率，可以调整屏幕上像素的亮度和颜色。
3. 磁共振成像：磁共振成像（MRI）是一种医学影像技术，通过使用电磁场和无线电波来生成高质量的身体断层影像。
磁共振成像利用强磁场产生一系列电磁波来与人体的原子核相互作用，从而获取身体内部的详细结构信息。
电磁场与电磁波
電磁場與電磁波电磁场与电磁波电磁场是指由电荷的运动而形成的一种物质周围的力场。
电磁场的概念由麦克斯韦方程组给出，它包括电场和磁场两部分。
电场是由电荷产生的力场，它描述了电荷对周围其他电荷产生的作用力。
磁场是由电流或者变化的电场产生的，它描述了电流对周围产生的作用力。
1. 电场在所有电荷周围都存在电场，电场的描述通过电场强度来实现。
电场强度是一个矢量量，大小表示电场的强弱，方向表示电场的作用方向。
在一个点处，电场强度的方向与正电荷相同，与负电荷相反。
电场强度的数学表达式为E = F / q，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示电荷的大小。
2. 磁场磁场是由电流或者变化的电场产生的，磁场的描述通过磁感应强度来实现。
磁感应强度是一个矢量量，大小表示磁场的强弱，方向垂直于电流的方向。
磁感应强度的数学表达式为B = μ0I / (2πr)，其中B表示磁感应强度，μ0表示真空中的磁导率，I表示电流的大小，r表示电流到观察点的距离。
3. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组，它由麦克斯韦提出。
麦克斯韦方程组包括四个方程式，分别描述了电场和磁场的生成和传播规律。
其中最重要的两个方程是电场和磁场的高斯定律和法拉第定律。
电场和磁场的高斯定律描述了电场和磁场的生成规律，法拉第定律描述了电磁场的传播规律。
4. 电磁波当电磁场中发生变化时，就会产生电磁波。
电磁波是指电场和磁场同时变化并传播的波动现象。
电磁波的产生和传播遵循麦克斯韦方程组。
电磁波分为不同的频率和波长，其中频率和波长之间有一个固定的关系，即c = λf，其中c表示光速，λ表示波长，f表示频率。
根据频率的不同，电磁波可以分为不同的类型，包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
总结：电磁场是由电荷和电流产生的力场，包括电场和磁场两部分。
电场描述了电荷对周围电荷的作用力，磁场描述了电流对周围物体的作用力。
麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组，用于描述电磁场的生成和传播规律。
公共基础知识电磁场与电磁波基础知识概述
《电磁场与电磁波基础知识概述》一、引言电磁场与电磁波是现代物理学的重要组成部分，在通信、电子、电力等众多领域都有着广泛的应用。
从无线电广播到手机通信，从雷达探测到卫星导航，电磁场与电磁波无处不在。
深入了解电磁场与电磁波的基础知识，对于理解现代科技的发展和应用具有重要意义。
二、电磁场的基本概念（一）电场1. 定义电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。
2. 电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，用 E 表示。
它的定义是单位正电荷在电场中所受的电场力。
电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
3. 电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度的方向，电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
（二）磁场1. 定义磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，它存在于磁体、电流和运动电荷周围。
磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
2. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，用 B 表示。
它的定义是在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力 F 与电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值。
磁感应强度是矢量，其方向与小磁针在该点静止时 N 极所指的方向相同。
3. 磁感线磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
磁感线上每一点的切线方向表示该点磁感应强度的方向，磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。
（三）电磁场1. 定义电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。
变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，两者相互激发，形成电磁场。
2. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场基本规律的一组方程，由四个方程组成。
它揭示了电场和磁场之间的内在联系，以及电磁波的产生和传播规律。
三、电磁波的基本概念（一）定义电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。
第3章电磁场与电磁波解读
式中 kc c
是一复数，称为复波数
◇ 定义传播常数
jkc j c j
2 1 1 2 2 1 1 2
E E0e jkez r
由麦氏方程可证明电场与传播方向垂直
在无源区内
E E 0 e jke z
而
E 0
r
E e
0
jk e z r
0
x P
e jkez
r
jkez ex x e y y ez z e e e x x y y z z e
E z, t e x E x z, t e x Em cos t kz xE
4 rad/m 3
Em 104 V/m
2f 2108 rad/s
k
?
由条件t=0,z=1/8 m时，电场等于其振幅值。 得 1 0 k xE 0 8 1 4 1 xE k rad 8 3 8 6
由以上的讨论，可得理想介质中的均匀平面波的传播特性。 ◇ 电场与磁场的振幅相差一个因子 ◇ 电场和磁场在空间相互垂直且都垂直于传播方向。E、H、n（波的传播方向） 呈右手螺旋关系 E
◇ 电场、磁场的时空变化关系相同。
◇ 电场、磁场的振幅不随传播距离增加而衰减。 z （5） 沿任意方向传播的均匀平面波 沿+z方向传播的均匀平面波其电场 矢量可一般表示为 E E0e jkz 相应的磁场矢量
设电场平行于x轴，且只是z的函数，即
E ex Ex z
绪论-电磁场与电磁波(第3版)-邹澎-清华大学出版社
三、电磁场理论的重要性
3、电磁理论与电路的关系 我们专业的基础课和专业基础课可分为两大类：
与场有关的课程：电磁学、电磁场与电磁波、微波、天线、 电波传播、电磁兼容技术……
与路有关的课程：电路分析、模拟电路、数字电路、高频 电路，射频电路设计……
三、电磁场理论的重要性
这两类课程都是研究电磁现象的，所用的方法不同：
1、数学工具：微分、积分、矢量分析、微分方程、数学 物理方程。
①、显得理论性比较强＊； ②、利用教学工具的能力在科研和工程设计中起着非常重 要的作用，希望同学们在学习电磁场课的过程中，提高利 用数学工具解决实际问题的能力。
四、学习方法
2、本书内容可分为几部分（把握重点）
①、复习性内容：大学物理中学过内容（在电磁场理论中也
公众应用 ：机场监视、海上导航、气象 雷达、测量学、飞机着陆、夜间防盗、 速度测量（警戒雷达）、测绘等
科学应用：天文学、绘图和成像，精密 距离测量，自然资源遥感等
二、电磁场理论的广泛应用
5、微波炉
微波炉
微波炉的发明者是美国的斯本塞
三、电磁场理论的重要性
1、是一门重要的专业基础课
①、所有的信息都是通过电磁场和电磁波传递的*，因此必 须掌握电磁场和电磁波的基本规律。
是很重要的内容），在本课程中不作为重点，但作为预
备知识，要求熟悉，可参考大学物理教材复习＊ 。
②、基本内容：电磁场课程中的基本概念、基本方法。
③、阅读性内容：扩大知识面。
④、第7章在微波技术课中讲，其它章也有一些小节不讲。
以讲课内容为准（在书上作些批注）。
3、 评分方法
①、作业计入期末成绩（要求平时按时完成） 10%
②、是进一步学习一些后续课程的基础：微波技术、光纤 通信、天线、电波传播、电磁兼容技术、射频电路设 计……
电磁场与电磁波
电磁场与电磁波1. 介绍电磁场与电磁波是物理学中的重要概念。
它们描述了电荷和电流产生的电磁相互作用，以及电磁波的传播性质。
本文将介绍电磁场与电磁波的基本概念、性质和应用。
2. 电磁场电磁场是由电荷和电流产生的一种物理场。
在经典物理学中，电场和磁场被分开描述，但是在相对论性电磁学中，它们被统一为电磁场。
电磁场可以通过电场强度和磁场强度来描述。
2.1 电场强度电场强度描述了电荷对周围空间的影响。
在某一点上，电场强度的大小与电荷的量成正比，与离电荷的距离成反比。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
2.2 磁场强度磁场强度描述了电流对周围空间的影响。
它是一个矢量场，指示了某一点上磁场的方向和大小。
磁场强度的单位是特斯拉。
2.3 麦克斯韦方程组电磁场的行为可以由麦克斯韦方程组来描述。
该方程组包含四个方程，分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
这些方程描述了电磁场的产生和传播规律。
3. 电磁波电磁波是电磁场的一种传播形式。
它是由振荡的电场和磁场组成的波动，可以在真空和介质中传播。
根据波长和频率的不同，电磁波可以分为不同的类型，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
3.1 光速与电磁波根据麦克斯韦方程组，电磁波的传播速度等于光速，在真空中为299,792,458米/秒。
这表明光是一种电磁波，而光速是宇宙中的极限速度。
3.2 光谱光谱是将电磁波按频率或波长进行分类的图谱。
它包含了从无线电波到γ射线的所有电磁波类型。
光谱的研究帮助我们了解物质的组成和性质。
3.3 应用电磁波在生活中有广泛的应用。
无线通信、雷达、微波炉、卫星通信、医学影像、激光技术等都依赖于电磁波的特性。
此外，电磁波还在天文学中起到重要的作用，我们能够通过探测电磁波来观测遥远的星系和宇宙现象。
4. 结论电磁场与电磁波是物理学中重要的概念。
它们描述了电荷和电流的相互作用，以及电磁波的传播性质。
电磁场和电磁波的研究不仅对于理解物质结构和宇宙现象有重要意义，也推动了许多重要的科学和技术进展。
电磁场与电磁波静电场
电场线与电通量密度
电场线表示电场强度的方向和大小，电通量密度表示电场通 过某一面积的电场强度。
电势与电场力
电势表示电场中某点的电势能，电 场力表示电荷在电场中受到的作用 力。
03
恒定磁场
恒定磁场的定义
01
02
03
04
ห้องสมุดไป่ตู้
恒定磁场
磁场强度不随时间变化的磁场 。
磁力线
描述磁场分布的闭合曲线，磁 力线密集的地方磁场强度大，
递信息。
电磁波在医疗领域的应用，如 微波治疗、放射治疗和核磁共 振成像等，为疾病的诊断和治 疗提供了新的手段。
电磁波在科研领域的应用，如 光谱分析、天文学和量子力学 等，推动了科学技术的进步和 发展。
02
静电场
静电场
由静止电荷产生的电场，不随时间变化。
静电场的性质
具有方向性和矢量性，对电荷产生作用力。
稀疏的地方磁场强度小。
磁感应强度
描述磁场强弱的物理量，单位 是特斯拉（T）。
磁通量密度
描述单位面积内的磁通量，单 位是韦伯/平方米 （Wb/m^2）。
磁感应线与磁通量密度
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磁感应线
描述磁场分布的闭合曲线， 磁力线不相交，闭合曲线 表示磁场强度的方向和大 小。
磁通量密度
描述单位面积内的磁通量， 与磁感应强度成正比，与 距离成反比。
磁通量
穿过某一面积的磁力线总 数，单位是韦伯（Wb）。
安培环路定律与奥斯特实验
安培环路定律
表示磁场与电流之间的关系，即 磁场对电流的作用力与电流成正 比，与距离成反比。
奥斯特实验
发现电流周围存在磁场，即电流 的磁效应。
电磁场与电磁波课程绪论20页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
电磁场与电磁波课程绪论
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
《电磁场与电磁波》 讲义
《电磁场与电磁波》讲义在我们的日常生活中，电磁场与电磁波无处不在，从手机通信到广播电视，从微波炉加热食物到 X 射线的医疗应用，它们都在默默地发挥着重要作用。
那么，什么是电磁场与电磁波呢？这就是我们接下来要深入探讨的内容。
首先，让我们来了解一下电磁场。
电磁场是由带电物体产生的一种物理场。
电荷的存在会导致周围空间产生电场，而当电荷运动时，就会产生磁场。
电场和磁场相互关联、相互作用，形成了电磁场。
想象一下，一个静止的电荷会在其周围产生一个静电场，就像一颗石子投入平静的湖面，引起的涟漪向外扩散一样。
而当电荷开始移动，比如电流在导线中流动时，就会产生磁场，这个磁场就像是围绕着导线的一圈圈“磁力线”。
电磁波则是电磁场的一种运动形式。
当电场和磁场以一定的规律变化时，就会产生电磁波，并以光速向周围空间传播。
电磁波具有很宽的频谱，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等。
不同频率的电磁波具有不同的性质和应用。
例如，无线电波常用于通信，像我们熟悉的广播、电视和手机信号都是通过无线电波来传输的。
微波则在雷达、微波炉等设备中得到应用。
红外线具有热效应，常用于遥控器和热成像仪。
可见光让我们能够看到周围的世界。
紫外线可以用于杀菌消毒。
X 射线在医学成像和工业检测中发挥着重要作用。
伽马射线则具有很强的穿透力，常用于医疗放疗和放射性检测。
那么，电磁波是如何产生的呢？一种常见的方式是通过电荷的加速运动。
比如，在天线中，电流的快速变化会产生电磁波。
另外，原子和分子内部的电子跃迁也会产生电磁波。
例如，当一个原子中的电子从高能级跃迁到低能级时，就会释放出光子，也就是电磁波。
接下来，我们来看看电磁波的传播特性。
电磁波在真空中以光速传播，速度约为 3×10^8 米/秒。
在介质中传播时，电磁波的速度会变慢，并且会发生折射、反射和衍射等现象。
折射就像是光线从空气进入水中时发生的弯曲；反射则类似于光线照在镜子上被反弹回来；衍射则是指电磁波在遇到障碍物时，会绕过障碍物继续传播。
《电磁场与电磁波》 讲义
《电磁场与电磁波》讲义一、什么是电磁场与电磁波在我们的日常生活中，电和磁的现象无处不在。
从电动机的转动到手机的通信，从微波炉的加热到卫星的导航，都离不开电磁场与电磁波的作用。
电磁场，简单来说，就是由带电物体产生的一种物理场。
电荷的运动或者静止都会产生电场，而电流的流动则会产生磁场。
当电场和磁场相互作用、相互影响时，就形成了电磁场。
电磁波呢，则是电磁场的一种运动形态。
它是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。
二、电磁场的基本原理要理解电磁场，首先得了解库仑定律和安培定律。
库仑定律描述了两个静止点电荷之间的电场力的大小和方向，它表明电场力与两个电荷的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
安培定律则阐述了电流元之间的磁场相互作用规律。
通过这两个定律，我们可以初步认识到电场和磁场的产生和作用方式。
麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心。
这组方程由四个方程组成，分别描述了电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培麦克斯韦定律。
电场的高斯定律表明，通过一个闭合曲面的电通量等于这个闭合曲面所包围的电荷量除以真空介电常数。
磁场的高斯定律指出，通过任何一个闭合曲面的磁通量恒为零，这意味着不存在磁单极子。
法拉第电磁感应定律说明，当穿过一个闭合回路的磁通量发生变化时，会在回路中产生感应电动势。
安培麦克斯韦定律则将安培定律进行了扩展，引入了位移电流的概念，使得在时变电磁场中，磁场的旋度不仅与传导电流有关，还与位移电流有关。
三、电磁波的特性电磁波具有很多独特的特性。
首先是波动性，它以正弦波的形式传播，具有波长、频率和波速等特征。
波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，频率则是单位时间内电磁波振动的次数，而波速等于波长乘以频率。
电磁波在真空中的传播速度是恒定的，约为 3×10^8 米/秒。
不同频率的电磁波在介质中的传播速度会有所不同。
电磁波还具有偏振性。
电磁场与电磁波讲课讲稿
Zc=vi =1 22iv=1 2RL
1.4.3 用传输线变压器构成的 魔 T 混合网络
一、功率合成
如图 1-4-8 所示， Tr1 为魔 T 混合网络， Tr2 为对称 – 不对称变 换器。
输入信号接在 A 端和 B 端，根据节点 方程
i = ia - id，i = id - ib
求出
i = ia - id，
Rd 4
-Rc
RdRc
ia
=va
Rd 4
Rc
RdRc
-vb
Rd 4
-Rc
RdRc
ib
=vb
Rd 4
Rc
RdRc
-va
Rd 4
-Rc
RdRc
若取
Rc
=
1 4
Rd
ia 仅与 va 有关，ib 仅与 vb 有关。实现了 A 端和 B 端的隔 离，称为 A、B 间的隔离条件。
二、功率分配 1．同相功率分配
设上限频率 fH 对应的
波长为 min ,取
l =18 ~110min
可以认为： v1 = v2 = v，
i1 = i2 = i
图 1-4-3 传输线变压器
二、传输线变压器的工作原理
传输线变压 器原理图如图 1– 4–4(a)所示。
将传输线绕 于磁环上便构成 传输线变压器。 传输线可以是同 轴电缆、双绞线、 或带状线，磁环 一般是镍锌高磁 导率的铁氧体。
(a) 对称 – 不对称
(b) 不对称 – 对称
2．阻抗变换器
传输线变压器可以构成阻抗变换器，由于结构的限制，
通常只能实现特定的阻抗比的变换。
4 : 1 阻抗变换器如图 1–4–7(a)所示，图中阻抗关系为
电磁场与电磁波绪论
能量存在的一种形式
电磁波辐射问题
绪论
电磁场理论发展简史
1．电磁场理论的建立
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。
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。
电磁波作为探测未知世界的一种重要手段，主要研 究领域为电磁波与目标的相互作用特性、目标特征 的获取与重建、探测新技术等。
绪论
时变电流或 加速运动的 电荷向空间 辐射电磁波
研究设计产 生能满足各 种应用要求 的电磁波
作为信息的载体应用 于通信、广播、电视
电
作为探求未知物质世界的
磁 波
手段应用于雷达、导航、 遥测、遥感和遥控
马可尼以其在无线电报等领域的成就，获得了1909 年的诺贝尔奖金物理学奖。无线电报的发明，开始了利 用电磁波时期。
有线电话
1876年,（美）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。
绪论
广播 1906年，（美）费森登用50千赫频率发电机作发 射
绪论
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。
绪论
赫杆，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 。
电磁场与电磁波
电磁场与电磁波电磁场是由电荷发出的电场和磁场相互作用的结果。
当电子在运动时，它们会在周围产生电场，并通过该电场与其他电荷相互作用。
同时，这些运动电子也会产生磁场，与其它电磁场相互影响。
这种相互关系构成了电磁场的基本特征。
电磁场具有许多重要的特性和应用。
其中最重要的特点是：电磁场是以波的形式传播的。
这就是我们所说的电磁波。
电磁波具有许多种类。
其中最常见的是光波。
光波是一种电磁波，它的频率范围在可见光的波段内，即大约400纳米到700纳米之间。
光波是人们日常生活中非常重要的一部分。
不仅可以通过眼睛看到光，还可以通过光通信传输信息。
除了可见光之外，电磁波还包括其他频率范围的波。
例如，无线电波、微波和X射线等。
每种类型的电磁波都具有不同的频率和能量。
电磁波传播的速度是恒定的，即光速。
光速在真空中的数值约为每秒300000公里。
电磁波可以在空间中传播，并且可以被吸收、反射或折射。
这些特性是由波的性质和其与物体相互作用的方式决定的。
例如，可见光被物体吸收后会产生热能，而反射则会使物体呈现出不同的颜色。
电磁波在许多领域都有广泛的应用。
在通信领域，无线电波和微波被用于无线电和卫星通信。
在医学领域，X射线被用于检查和诊断。
在天文学领域，天文学家利用电磁波来观测和研究宇宙的各种物理现象。
电磁波的研究对于我们理解自然界和开展科学研究非常重要。
通过对电磁波的研究，我们可以揭示宇宙的奥秘，发展新的技术，并解决一些重大的科学问题。
总结：电磁场是由电荷发出的电场和磁场相互作用的结果。
电磁波是电磁场以波的形式传播的结果。
电磁波具有许多不同频率和能量的种类，包括可见光、无线电波、微波和X射线等。
电磁波的传播速度是光速，它在许多领域都有广泛的应用。
电磁波的研究对于科学研究和应用的发展至关重要。
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参 考 教 材
1、姚毅.电磁场与电磁波.重庆大学出版社.2003
2、王家礼.电磁场与电磁波.西安电子科技大学出版社.2001
3、钟顺时.电磁场理论基础.西安电子科技大学出版社.2001 4、谢处方.电磁场与电磁波.高等教育出版社.2000 5、冯慈璋.电磁场.高等教育出版社.2002 6、粟毅.探地雷达理论与应用.科学出版社.2005
绪
一、课程的性质和任务
论
1 电磁场：电场和磁场的统一体和总称 。随时间变化
的电场产生磁场 ， 随时间变化的磁场产生电场，两者 互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电 粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如 何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。 电磁场是电磁作用的产物，具有能量和动量，是 物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动 变化规律由MAXWELL 确定。
三、课程特点
1、理论性强：电磁场与电磁波是在电磁学的基础上, 按归纳法，从一系列实验定律开始，逐步将其一般化， 归纳成有普遍意义的麦克斯韦方程组，进一步讨论时 变电磁场与波的传播。 2、对数学工具要求高：所需的数学知识有高等数学和 工程数学。 3、物理概念多
4、四维物理过程
四、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。 麦克斯韦方程奠定了宏观电磁理论的基础，预言 了电磁波的存在。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。
电磁波的应用领域：通信、雷达、广播、电视、导航、 遥控遥测和电子对抗。
二、课程内容和教材体系
课程主要介绍经典宏观电磁运动规律,即电磁场理论和电磁 波理论 教材共9章 第1章矢量分析 第3章静电场解法 第2章静电场与恒定电场 第4章恒定磁场
第5章时变电磁场
第6章正弦平面电磁波在无界空间中的传播 第7章电磁波的反射和折射 第9章电磁波辐射 前五章的内容为电磁场理论部分，后四章为电磁波理论部分 第8章导行电磁波
2、课程的性质和任务
“电磁场与电磁波”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。 电磁场理论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。 前修课程：“高等数学” 、“工程数学”和“大学物理” （电磁学）
五、电磁场理论与电路理论之间的关系
1、集总假设与集总电路 集总电路的定义：
满足条件
集总电路的特点：
d f
的电路
工作频率低（F<300MHz) 用电路理论的方法分析
2、一般电磁系统
不满足集总假设的条件
析
不能用电路理论的方法分源自六 学习电磁场与电磁波应注意的问题
1、熟练的数学工具：要及时补习不熟悉的数学内 容，习惯将数学作为语言和工具来使用 2、必要的物理基础：要有良好的电磁学基础 3、课前预习：课前要求预习5~10分钟 4、课后对教材的阅读和理解 5、认真完成作业
7、电磁场与电磁波（美）Bhag Singh Guru （英文版）
机械工业出版社 8、电磁波理论 （美）JIN AU KONG （英文版） 高等教育出版社
无线电通信系统
发射天线
接收天线
馈 线
馈 线
导行波 发射机
导行波 接收机
中、短波发射天线
微波接力天线
卡塞格仑天线
MMDS-A型微波天线
MMDS-C型微波天线
对数周期天线
平行双线 矩形波导
微带线
圆波导
同轴线
B2 隐形轰炸机
要掌握天线发射和接收电磁波的机理和性能， 必须掌握电磁场与电磁波的基本理论和技术。 要掌握电磁波传输的机理和性能，了解构成 导波系统的元件和器件的性能，就必须掌握电磁 场与电磁波的基本理论和技术。
要了解在地面站和卫星之间信号如何传播，就 必须掌握电磁场与电磁波的基本理论和技术。
……
引力波: 引力波是一种能脱离引力场源在真空中传播的波动 引力场，又称引力辐射 ,是一种以光速传播的时空波动， 是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。 引力波与流体力学中的重力波很相似，当液体表面 或内部液团由于密度差异离开原来位置，在重力和浮力 的综合作用下，液团会处于上下振动以达到平衡的状态。 即产生波动。引力波则是由于空间质量和速度的变化导 致空间产生的波动。 2016年2月11日，美国科研人员宣布他们利用激光干 涉引力波天文台（LIGO）“探测到引力波的存在”。当 两个黑洞于约 13亿年前碰撞，两个巨大质量结合所传送 出的扰动，于 2015 年 9 月 14 日抵达地球并被检测到。这 最终证实了爱因斯坦100年前所做的预测。爱因斯坦广义 相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”被填补了。