电磁场实验指导书解读
电磁场与电磁波实验指导书(参考)
电磁场与电磁波实验指导书目录实验一电磁波感应器的设计与制作实验二电磁波传播特性实验实验三电磁波的极化实验实验四天线方向图测量实验实验一电磁波感应器的设计与制作一、预习要求1、什么是法拉第电磁感应定律？2、什么是电偶极子？3、了解线天线基本结构及其特性。
二、实验目的1、认识时变电磁场，理解电磁感应的原理和作用。
2、通过电磁感应装置的设计，初步了解天线的特性及基本结构。
3、理解电磁波辐射原理。
三、实验原理随时间变化的电场要在空间产生磁场，同样，随时间变化的磁场也要在空间产生电场。
电场和磁场构成了统一的电磁场的两个不可分割的部分。
能够辐射电磁波的装置称为天线，用功率信号发生器作为发射源，通过发射天线产生电磁波。
图1 电磁感应装置如果将另一付天线置于电磁波中，就能在天线体上感生高频电流，我们可以称之为接收天线，接收天线离发射天线越近，电磁波功率越强，感应电动势越大。
如果用小功率的白炽灯泡接入天线馈电点，能量足够时就可使白炽灯发光。
接收天线和白炽灯构成一个完整的电磁感应装置，如图1所示。
电偶极子是一种基本的辐射单元，它是一段长度远小于波长的直线电流元，线上的电流均匀同相，一个作时谐振荡的电流元可以辐射电磁波，故又称为元天线，元天线是最基本的天线。
电磁感应装置的接收天线可采用多种天线形式，相对而言性能优良，但又容易制作，成本低廉的有半波天线、环形天线、螺旋天线等，如图2所示。
图2 接收天线本实验重点介绍其中的一种─—半波天线。
半波天线又称半波振子，是对称天线的一种最简单的模式。
对称天线（或称对称振子）可以看成是由一段末端开路的双线传输线形成的。
这种天线是最通用的天线型式之一，又称为偶极子天线。
而半波天线是对称天线中应用最为广泛的一种天线，它具有结构简单和馈电方便等优点。
半波振子因其一臂长度为/4λ，全长为半波长而得名。
其辐射场可由两根单线驻波天线的辐射场相加得到，于是可得半波振子（/L λ=4）的远区场强有以下关系式：()cos(cos )sin I I E f r rθπθθ==60602 式中，()f θ为方向性函数，对称振子归一化方向性函数为：()()maxcos(cos )sin f F f θθπθθ==2 其中max f 是()f θ的最大值。
电磁场与电磁波实验指导书.
静电场边值问题实验对于复杂边界的静电场边值问题，用解析法求解很困难，甚至是不可能的。
在实际求解过程中，直接求出静电场的分布或电位又很困难，其精度也难以保证。
本实验根据静电场与恒定电流场的相似性用碳素导电纸中形成的恒定电流场来模拟无源区域的二维静电场，从而测出边界比较复杂的无源区域静电场分布。
一、 实验目的：1、学习用模拟法测量静电场的方法。
2、了解影响实验精度的因素。
二、 实验原理：在静电场的无源区域中，电场强度E '电位移矢量D '及电位Ф、满足下列方程：▽×E 、= 0 ▽×D'= 0D '=εE 、 E 、= - ▽φ、（1）式中ε为静电场的介电常数。
在恒定电流场中，电场强度E 、电流密度J 及电位Ф满足下列方程：▽×E= 0 ▽·J = 0J = δE E=－▽Φ （2）式中δ为恒定电流场中导电媒质的电导率。
因为方程组（1）与方程组（2）在形式上完全相似，所以φ、（静电场中的电位分布函数）与Φ（恒定电流场中的电位分布函数）应满足同样形式的微分方程。
由方程组（1）和方程组（2）很容易求得：▽·（ε▽φ、）= 0 （3）▽·（δ▽Φ）= 0 （4）式中ε与δ处于相应的位置，它们为对偶量。
若ε与δ在所讨论区域为均匀分布（即其值与坐标无关），则方程（3）、（4）均可简化为拉普拉斯方程： 2∇φ'= 0 02=Φ∇电位场解的唯一定理可知：满足相同微分方程的两个电位场，它们具有相同的边界电位值，因此，在保证边界电位值不变的情况下，我们可以用恒定电流场的模型来模拟无源区域的静电场，当静电场中媒质为均匀媒质时，其导电媒质也应为均匀媒质，这样测得的恒定电流场的电位分布就是被模拟的静电场的电位分布，不需要任何改动。
三、实验内容及实验装置：1、被测模型有两个：一个用来模拟无边缘效应的平行板电容器中的电位分布；另一个用来模拟有金属盖的无限长接地槽形导体内电位分布，被模拟的平行板电容器，加盖槽形导体及它们对应的模型如图1所示。
电磁学实验教学指导书
电磁学实验目的电磁学实验主要目的是：使学生在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能等方面受到较系统训练的同时，加深对电磁学基本概念的理解和掌握，学会使用基本电磁学测量仪器，掌握基本电磁学量的测量方法、电路分析及实验误差分析方法。
培养良好的科学素质、初步的实验能力及创新精神，同时又为后续的实验课程以及走向社会的工作打下基础。
通过《电磁学实验》，学生应达到以下基本要求：1、学习掌握电磁学中基本物理量的测量方法；2、掌握常用电磁学仪器的原理、性能和使用方法；3、学会分析电磁学实验中的基本电路，具备初步的分析、排除电路故障的能力，能熟练的连结实验电路；4、学习进行电磁学实验的误差分析和不确定度评定的基本方法，提高数据处理的能力；5、养成良好的实验习惯和严谨的科学作风，实事求是的科学态度。
提高初步的实验能力，操作技能。
电磁学实验教学要求实验教学主要包括实验前预习、实验操作、实验总结（写实验报告）三个教学环节。
一预习学生在实验前须认真阅读实验教材，明确实验目的要求、实验原理，要测量的物理量及实验方法、步骤等。
预习实验中涉及的仪器、仪表、元件等，弄清主要仪器的构造、原理、操作方法特别是注意事项，根据实验内容及步骤列好数据记录表格，最后写出简明扼要的预习报告，进实验室前不交预习报告的学生教师有权制止其进行操作。
二电磁学实验操作规程在电学测量实验中，很重要的一项工作就是正确而迅速地连接线路，特别是遇到比较复杂的线路时，必须掌握一定的连接方法，才不致造成混乱，同时可以节省时间，容易检查故障和避免仪器的损坏，减少测量误差等。
1、根据使用方便、安全和缩短线路的原则，将仪器按线路图先排好，一般将常用的开关放在最方便的地方，安培表、伏特表放在近前正对自己。
2、将有电源的回路作为基本回路，连线时从电源正极出发，最后回到电源负极。
以基本回路为基础进行扩展，再将其它回路一一连上。
3、使用仪表要注意正负极，正极接到电源正极或电势较高的一端，负极接到电源负极或电势较低的一端。
电磁场实验指导书
实验一：驻波比的测量一、实验原理驻波产生的原因是由于负载阻抗与波导特性阻抗不匹配。
因此，通过对驻波比的测量，就能检查系统的匹配情况，进而明确负载的性质。
在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值和最小值之比。
对于平方检波，有：错误！未找到引用源。
二、实验器件微波信号源、隔离器、波长表、可变衰减器、波导测量、被测件（电容膜片、电感膜片）、匹配负载、选频放大器1、微波信号源：可产生微波振荡，频率范围可以微调，信号源工作在方波状态。
在微波信号源上我们可以读出频率、电压、电流的数值。
信号源上的频率旋钮用来调整我们所需要的频率值（8.6GHz—9.6GHz）；点频和扫频按键用以选择点频状态或扫频状态，当工作在扫频状态时可以用扫频宽度旋钮来调节扫频的宽度；功率旋钮用来调节功率；信号源的右边有五个按键：等幅、方波、外调制+、外调制-和教学按键，本次实验用的是方波状态；下面有两个输出和一个输入，即RF输出，电压输出和外调制输入。
2、隔离器：抑制干扰。
3、波长表：读取信号发生器上的频率读数，根据频率-测微器刻度对照表来调节波长表的刻度。
4、可变衰减器：相当于可调电位器，旋动有刻度标示的旋钮，可以改变吸收片插入波导的深度，进而达到改变衰减量的问题。
5、波导测量：连接选频放大器，主要部件是测量线，通过旋动测量线上的旋钮，可以在选频放大器上读出相邻波腹和波节点的最大值和最小值。
6、被测件：包括断路器和开路器。
7、选频放大器a仪器面板的配置和功能如下：输入电压细调：此旋钮用于调整输入信号衰减量，左旋到底，衰减最大；右旋到底，衰减最小。
衰减量调节范围约为1—10倍。
输入电压步进开关: 用于衰减输入电压信号。
分为四档，即x1，x10，x100和x1000。
在x1档时灵敏度最高，对输入信号无衰减；x10, x100 和x1000档时，衰减量分别为10，100和1000倍。
频率选择开关：分为四档：1：宽带（400Hz—10KHz）2：1KHz （500Hz—1100Hz）3：2KHz （900Hz—2.2 KHz）4：5KHz （1.8KHz—5.2 KHz）开关在２，３，４档时为窄带，在１档时为宽带。
电磁场实验解读
（十）圆极化波反射/折射 圆极化波反射/折射特性原理图
圆极化波反射/折射实验
A(固定反射板) 半透射板
接收喇叭 B(可移反射板)
（六）偏振实验布置
（七）布拉格衍射布置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I- 关系曲线
（八）极化波的产生/检验
DH30003型栅网组件
栅网实现波极化的原理图
栅网实验
（九）圆极化波左旋/右旋
DH30002型电磁波极化天线
圆极化波辐射（或接收）装置
圆极化波左旋/右旋实验
（一）反射实验布置
（二）单缝衍射原理
φ a
单缝衍射实验布置
单缝衍射的 I- 曲线
（三）双缝干涉原理
a
φ
b a
双缝干涉/衍射实验布置
双缝干涉的 I- 曲线
（四）迈克耳逊干涉原理
A(固定反射板)
发射喇叭
半透射板
接收喇叭 B(可移反射板)
迈克耳逊干涉布置
（五）无损介质介电常数实验
待测介质板 发射喇叭
电磁场实验
第二部分 演示实验
电磁波传播特性实验
实验任务：
⑴ 观察金属板和介质板在电磁波垂直入射和斜入射时，电 磁波的反射和透射情况；观察吸波材料吸收电磁波，消除反 射的情况；
⑵ 测量电磁波的波长和频率 ⑶ 观察金属线栅对波的极化方向的选择性 ⑷ 以圆喇叭天线作为入射天线，通过转动圆波导中介质片 的角度来改变波的极化状态，用矩形喇叭接收，分别对线极 化波、椭圆极化波和圆极化波进行测量，用计算机绘出极化 图和椭圆极化轨迹。
电磁场实验指导书及实验报告
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY题目利用Matlab模拟点电荷电场的分布姓名xxxx学号xxxxxxxxxx班级电气xxxx班任课老师xxxx实验日期2010-10电磁场理论 实验一——利用Matlab 模拟点电荷电场的分布一．实验目的：1．熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况； 2．学会使用Matlab 进行数值计算,并绘出相应的图形;二．实验原理：根据库伦定律:在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力,它们之间的力F 满足：R R Q Q k F ˆ212= （式1)由电场强度E 的定义可知：R R kQ E ˆ2= (式2）对于点电荷,根据场论基础中的定义，有势场E 的势函数为R kQU = (式3)而 U E -∇= (式4) 在Matlab 中，由以上公式算出各点的电势U ，电场强度E 后，可以用Matlab 自带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况.三．实验内容:1. 单个点电荷点电荷的平面电力线和等势线真空中点电荷的场强大小是E=kq /r^2 ,其中k 为静电力恒量， q 为电量， r 为点电荷到场点P （x ，y ）的距离。
电场呈球对称分布, 取电量q> 0, 电力线是以电荷为起点的射线簇。
以无穷远处为零势点, 点电荷的电势为U=kq /r,当U 取常数时， 此式就是等势面方程。
等势面是以电荷为中心以r 为半径的球面。
◆ 平面电力线的画法在平面上, 电力线是等角分布的射线簇， 用MATLAB 画射线簇很简单。
取射线的半径为( 都取国际制单位） r0=0.12, 不同的角度用向量表示( 单位为弧度） th=linspace(0,2*pi,13）。
射线簇的终点的直角坐标为: ［x,y]=pol2cart(th,r0）.插入x 的起始坐标x=[x ； 0.1＊x]。
电磁场实验指导
实验一静电场电力线与等位线绘制一、实验目的1.掌握电场中电厂线的测量方法；2.掌握电场中等位线的描绘方法。
二、实验设备1.DZ-2型电场扫描仪器 1台2.双层探针 1个3.两点电荷水槽电极 1个4.同轴柱面水槽电极 1块5.聚焦电场水槽电极 1块三、实验原理在一些电子器件和设备中，有时需知道其中的电场分布，一般都通过实验的方法来确定。
直接测量电场有很大的困难，所以实验时常采用一种物理实验的方法－模拟法，即仿造一个电场 ( 模拟场 ) 与原电场完全一样。
当用探针去测模拟场时，也不受干扰，因此可间接地测出被模拟的电场中各点的电位，连接各等电位点作出等位线。
根据电力线与等位线的垂直关系，描绘出电力线，即可形象地了解电场情况，加深电场强度、电位和电位差概念的理解。
1. 两点电荷的电场分布由图1.1所示，两点电荷A、B各带等量异号电荷，其上分别为+V和-V，由于对称性，等电位面也是对称分布的，电场分布图见图1。
图1.1 两点电荷的电场分布图1.2 同轴柱面的电场分布做实验时，是以导电率很好的自来水，填充在水槽电极的两极之间。
若在两电极上加一定的电压，可以测出自来水中两点电荷的电场分布。
与长平行导线的电场分布相同。
2. 同轴柱面的电场分布由图1.2所示，因环B 的中心放一点电荷A ，分别加+V 和-V ，由于对称性，等位面都是同心园，电场分布的图形见图1.2。
如图 1.2 所示，设小圆的电位为Va 半径为a ，大圆的电位为Vb ，半径为b ，则电场中距离轴心为r 处的电位Vr 可表示为：⎰⋅-=raa r dr E V V （1）又根据高斯定理，则圆柱内r 点的场强E=K/r （当a < r < b 时） （2）式中K 由圆柱的线电荷密度决定。
将（2）式代入（1）式arK V dr r K V V a ra a r ln -=-=⎰ （3） 在r=b 处应有：a b K V V a b /⋅-= 所以ab V V K ba /ln -=（4）如果取0V V a =，0=b V ，将（4）式代入（3）式，得到：ab rb V V r /ln /ln 0= （5）为了计算方便，上式也可写作：ab rb V V r /log /log 0= （6）3. 聚焦电极的电场分布示波管的聚焦电场是由第一聚焦电极A2和第二加速电极A2组成，A2的电位比A1的电位高。
电磁场实验指导书
电磁场实验讲义实验一 二线输电线静电场的造型 一、试验目的：1.学习两维电场模拟的原理与方法。
2.通过测量等位线及绘制电力线，学习电场图形的描绘方法。
二、实验原理（见教材静电模拟一节） 三、实验内容及步骤1、 将方格纸和导电纸的相对位置固定好，定好方格纸的坐标原点及x 轴y 轴。
2、连接线路，调节电源电压为9V ，依次测绘对电源负极电位分别为1V 、2V 、3V 、4V 、4.5V 、5V 、6V 、7V 、8V 时的各等位线。
四 实验原理1. 两导线电轴之间的电场是平行平面场;2. 电力线与等位线正交, 由于两线输电线的等位线方程为22222)12(2)11(-=+-+-K bK y b K K x所以得电力线方程为:2222)(c b c y x +=++3. 利用静电比拟原理, 使用电流线模拟电力线. 五、实验设备1.模拟试验台一套（导电纸半径为90mm ，电极半径为6.5mm ，电极几何中心连线构成的弦对应的圆心角为120）直流稳压电源一台; 数字万用表一只六、总结报告要求1.在实验用的方格纸上描绘等位线。
2.根据实验测得的等位线，描绘电力线，并与理论计算所得的电力线进行比较。
3.根据实验结果，试分析主要是哪些因素影响本实验精度？你认为这些因素是否可以解决。
实验二 接地电阻的研究 一、试验目的：1.学习用模拟实验的方法研究场的问题。
2.研究接地电阻与接地器的形状、大小以及埋入深度的关系。
3.观察接地器周围导电媒质表面上电位的分布。
二、原理与说明1.接地电阻指电流由接地装置流入大地再经大地向远处扩散时所遇到的电阻。
接地电阻主要是接地体到无限远处的大地的电阻，而接地线和接地体本身的电阻一般可以忽略。
对于半球埋地的接地器的电阻，可以用镜像法求解。
对于整个球埋入地下，而地面的影响又不可以忽略时，也可以用镜像法近似求解。
实际工作中，会遇到一些问题，它们既难通过实验获得满意的解答，又不便于实地测量，这类问题可以用“模拟法”研究。
电磁场微波实验指导书(电子专业)概要
电磁场、微波测量实验指导书(电子专业适用)实验一 电磁波参量的测量一、实验目的（1）在学习均匀平面电磁波特性的基础上，观察电磁波传播特性如E 、 H 和 S 互相垂直。
（2）熟悉并利用相干波原理，测定自由空间内电磁波波长λ，并确定电磁波的相位常数β 和波速υ。
（3）了解电磁波的其他参量，如波阻抗η等。
二、实验仪器 （1） DH1211型3cm 固态源1台（2） DH926A 型电磁 波综合测试仪1套 （3） XF-01选频放大器1台 （4）PX-16型频率计三、实验原理两束等幅、同频率的均匀平面电磁波，在自由空间内从相同（或相反）方向传播时，由于初始相位不同，它们相互干涉的结果，在传播路径上形成驻波分布。
通过测定驻波场节点的分布，求得波长λ的值，由2πβλ=、f υλ=得到电磁波的主要参数：β、υ。
设0r P 入射波为：0j i i E E e βγ-=当入射波以入射角θ向介质板斜投射时，在分界面上产生反射波r E 和折射波i E 。
设入射波为垂直极化波，用R ⊥表示介质板的反射系数，用0T ⊥和T ε⊥表示由空气进入介质板和由介质板进入空气的折射系数。
可动板2r P 和固定板1r P 都是金属板，其电场反射系数为-1，则3r P 处的相干波分别为：110j r i E R T T E e φε-⊥⊥⊥=- 1131()r r L L L φββ=+= 220j r i E R T T E e φε-⊥⊥⊥=- 22331()()r r r r L L L L L φββ=+=++ 其中，21L L L ∆=-因为1L 是固定值，2L 则随可动板位移L 而变化。
当2r P 移动L 值时，使3r P 具有最大输出指示时，则有1r E 和2r E 为同相叠加；当2r P 移动L 值，使3r P 具有零值输出指示时，必有1r E 和2r E 反相。
故可采用改变2r P 的位置，使3r P 输出最大或零指示重复出现。
电磁场与电磁波实验指导书要点模板
电磁场与电磁波实验指导书要点12020年4月19日电磁场电磁波实验实验一电磁感应定律的验证一、实验目的1、经过电磁感应装置的设计，了解麦克斯韦电磁感应定律的内容2、了解半波天线感应器的原理及设计方法3、天线长短与电磁波波长的接收匹配关系二、预习要求1、麦克斯韦电磁理论的内容2、什么是电偶极子？3、了解线天线基本结构及其特性三、实验仪器HD-CB-IV电磁场电磁波数字智能实训平台： 1套电磁波传输电缆： 1套平板极化天线： 1副半波振子天线： 1副感应灯泡： 1个四、实验原理麦克斯韦电磁理论经验定律包括：静电学的库仑定律，涉及磁性的定律，关于电流的磁性的安培定律，法拉第电磁感应定律。
麦克斯韦把这四个定律予以综合，导出麦克斯韦方程，该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。
麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场能够激发涡旋电场，变化的电场能够激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。
下面我们经过制作感应天线体，来验证电磁场的存在。
如图示：电偶极子是一种基本的辐射单元，它是一段长度远小于波长的直线电流元，线上的电流均匀同相，一个作时谐振荡的电流元能够辐射电磁波，故又称为元天线，元天线是最基本的天线。
电磁感应装置的接收天线可采用多种天线形式，相对而言性能优良，但又容易制作，成本低廉的有半波天线、环形天线、螺旋天线等。
本实验重点介绍其中的一种半波天线。
半波天线又称半波振子，是对称天线的一种最简单的模式。
对称天线（或称对称振子）能够看成是由一段末端开路的双线传输线形成的。
这种天线是最通用的天线型式之一，又称为偶极子天线。
而半波天线是对称天线中应用最为广泛的一种天线，它具有结构简单和馈电方便等优点。
半波振子因其一臂长度为λ /4 ，全长为半波长而得名。
其辐射场可由两根单线驻波天线的辐射场相加得到，于是可得半波振子（L= λ /4 ）的远区场强有以下关系式：│ E │ =[60 Im cos( π cos θ /2)]/R 。
电磁场实验指导书.
电磁场电磁波实验指导书盐城工学院信息学院目录第一章产品说明 (2)一、系统简介 (2)二、系统特点 (2)三、系统组成 (2)四、系统性能指标 (3)五、系统主要部件参数 (3)第二章实验内容 (5)实验一电磁感应定律的验证及电场中位移电流的测量 (5)实验二同轴测量线导体内驻波特性测试 (8)实验三反射系数及驻波相位的测试 (10)实验四电场中位移电流的测试及计算 (12)实验五电磁波的偏振及极化测试 (15)实验六电磁波的迈克尔逊干涉 (19)实验七电磁波的频率功率测试 (23)第一章系统说明一、系统简介电磁场电磁波及天线技术是电子信息工程、电磁场与电磁波、微波技术、天线技术类专业必不可少的一门实验课程，本系统包含功率计、频率计、方波信号产生，电磁波产生器、功率放大器、选频放大器等，具有电磁波极化特性测试，天线方向图测试、静电场中位移电流测试等多种功能，加深学生对电磁波产生、（调制）、发射、传输和接收、（检波）过程及终端设备相关特性的认识，培养学生对电磁场电磁波及天线应用的创新能力。
二、系统特点1、测试系统面向《电磁场与电磁波》的课程建设，紧密配合教学大纲，通过直观生动的实验现象，完成对电磁场与电磁波相关特性的测试。
2、系统内置1KHz方波可调信号源、选频放大器，在完成对电磁波PIN调制功能的同时，可用于对天线方向图的测试,而无需选配其他实验装置。
3,系统自带同轴开槽测量线，测量电磁波在同轴线导体内的传输特性，如：驻波，全反射，波节，波幅等参数。
4、采用数字显示方式，在提高准确性的基础上，更能方便感应器在任何位置归零，直接读取数值，提高测试精度，减小读数给测试带来的误差。
5、本装置电磁波发射可选大功率或低功率两路输出，方便做不同实验时的自由切换，输出端口均为标准的N型接头。
6、测试系统自带频率计及功率计，用于对发射电磁波频率功率的测试及校准。
7、自带波长计算功能，液晶界面直接显示。
8、完成电磁波的极化特性测试、场电流的测试及终端天线增益的测试功能。
《电磁场分析软件》实验指导书六(RMxprt三相感应电机性能分析)
RMxprt电机性能分析上机实验指导书林友杰2013年11月3日1问题描述⏹建模分析YZD132-8三相感应电机的性能；⏹上机实验用时预计60分钟。
2电机样机参数GENERAL DATA通用数据给定输出功率(kW) Given Output Power (kW): 3。
7额定电压（V) Rated V oltage（V）：380绕组连接形式Winding Connection: Delta（三角形连接）极数Number of Poles: 8给定转速(rpm) Given Speed（rpm)：700频率(Hz）Frequency (Hz）: 50杂散损耗（W) Stray Loss（W）: 37摩擦损耗(W）Frictional Loss（W）：34.5333风阻损耗（W) Windage Loss (W）: 0运行方式Operation Mode: Motor负载类型Type of Load: Constant Power（恒功率）工作温度(C) Operating Temperature (C）：75STATOR DATA定子参数定子槽数Number of Stator Slots：48定子外径（mm) Outer Diameter of Stator（mm）：210定子内径(mm）Inner Diameter of Stator (mm）: 148定子槽类型Type of Stator Slot：2定子槽Stator Sloths0（mm）：0。
8hs1（mm）: 1.05hs2（mm）: 12。
9bs0 (mm）：2。
8bs1 (mm): 4。
9bs2（mm）: 6.7定子铁芯长度（mm）Length of Stator Core（mm)：250定子铁芯的叠压系数Stacking Factor of Stator Core：0.92硅钢片类型Type of Steel：M19_24G冲片分瓣数Number of lamination sectors1压板厚度(mm) Press board thickness (mm）: 5压板是否导磁Magnetic press board：Yes线圈类型Type of Coils: 10线圈节距Coil Pitch: 7每槽导体数Number of Conductors per Slot: 30导体的并绕根数Number of Wires per Conductor：2导线线径（mm）Wire Diameter (mm）：0.93导线绝缘厚度(mm）Wire Wrap Thickness（mm)：0.09极限槽满率（％) Limited Slot Fill Factor (%）: 80导线电阻率Wire Resistivity (ohm。
电磁场实验指导书
电磁场实验指导书北京信息科技大学目录实验一球形载流线圈的场分布与自感 (1)实验二磁悬浮 (7)实验三静电除尘 (10)前 言结合电磁场课程教学的电磁场实验课是完善教学效果，增进学生对电磁场现象和过程的感性认识，拓展有关电磁场工程应用知识面的重要环节。
随着教学改革不断深化的进程, 电磁场教学实验在承接大学物理电磁学实验基础上的改进与提高势在必行。
根据高等学校电磁场课程教学的基本要求，以电磁场系列实验课开设的需求为依据，我电磁场课程组设计、编写了电磁场实验教学的新内容，并在浙江大学求是公司的共同规划下，由该公司制作完成了第一阶段的三个实验的基本装置和设备，以应当前我国电磁场实验教学的实际需要。
实验一：球形载流线圈的场分布与自感一、实验目的1. 研究球形载流线圈（磁通球）的典型磁场分布及其自感参数；2. 掌握工程上测量磁场的两种基本方法──感应电势法和霍耳效应法；3. 在理论分析与实验研究相结合的基础上，力求深化对磁场边值问题、自感参数和磁场测量方法等知识点的理解，熟悉霍耳效应高斯计的应用。
二、实验原理（1）球形载流线圈（磁通球）的磁场分析如图1-1所示，当在z 向具有均匀的匝数密度分布的球形线圈中通以正弦电流i 时，可等效看作为流经球表面层的面电流密度K 的分布。
显然，其等效原则在于载流安匝不变，即如设沿球表面的线匝密度分布为W ′，则在与元长度d z 对应的球面弧元d R θ上，应有图1-1球形载流线圈（磁通球） i图1-2 呈轴对称性的计算场域()d d N W R θi=z i 2R ⎛⎫'⎪⎝⎭因在球面上，θcos R z =，所以 ()d d cos sin d z R R θθθ==代入上式，可知对应于球面上线匝密度分布W ′，应有2sin d sin d 2N R R N W R Rθθθθ⋅'== 即沿球表面，该载流线圈的线匝密度分布W ′正比于θsin ，呈正弦分布。
电磁场微波技术与天线实验指导书
自编教材《电磁场微波技术与天线》实验指导书长沙学院电子与通信工程系二0一0年九月实验一谐振腔法测量微波频率一、实验目的1、熟悉和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。
2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。
3、掌握谐振腔法测频率的原理。
二、实验框图及器材1、实验框图图一谐振腔法测频率框图2、实验仪器微波信号源一台3cm测量线一台隔离器一个定标衰减器一个波长计一个检波指示器一台晶体检波器一个选频放大器一台各种负载三、实验原理谐振条件：谐振腔发生谐振时，腔长必须是半个波导波长的整数倍，此时，电磁波在腔内连续反射，产生驻波。
旋转波长表的测微头，当波长表与被测频率谐振时，将出现吸收峰。
反映在检波指示器上的指示是一跌落点，(参见图二)此时，读出波长表测微头的读数，再从波长表频率与刻度曲线上查出对应的频率。
检波指示器指示I图二波长表的谐振点曲线四、实验内容及步骤1、按图一所示的框图连接微波实验系统。
2、将检波器及检波指示器接到被测件位置上。
3、用波长表测出微波信号源的频率。
五、实验报告及要求1、实验目的与任务；2、正确画出微波测试系统的基本框图；3、说明用谐振腔法测频率的原理；4、记录实验数据，分析误差原因。
六、预习报告及要求1、实验目的与任务；2、实验所用仪器设备的功能；3、实验原理。
实验二微波功率的测量一、实验目的1、熟悉和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。
2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。
3、掌握微波功率的测量原理，熟悉测量被测件的相对功率、绝对功率值的方法。
二、实验框图及器材1、实验框图图三功率测量微波系统框图2、实验仪器微波信号源一台3cm测量线一台隔离器一个定标衰减器一个波长计一个检波指示器一台晶体检波器一个选频放大器一台波导开关一个功率计一台功率头一个各种负载三、实验原理在波导管中传输的微波通过衰减器时，可以衰减部分传输功率，沿着宽边改变衰减器的移动吸收片可改变衰减量的大小。
电磁场与电磁波教学实验指导书
电磁场与电磁波教学实验指导书“电磁场与电磁波”是理工科院校电子信息类专业一门重要的专业基础课。
由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都很重要，而且系统性、理论性很强，因此在学习本课程时，开设必要的实验课，使抽象的概念和理论能形象化、具体化，对学生加深理解和深刻地掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力都是十分有益的。
做好本课程的实验，是学好本课程的必要的教学辅助环节。
同学们在做每个实验之前，一定要仔细阅读教材和实验指导书。
了解和熟悉实验设备、弄懂实验原理和实验目的、明确实验方法和实验步骤、并牢记相关注意事项，以使各实验得以安全、顺利地完成。
实验过程中要按实验步骤要求进行操作，认真观察实验现象，详细、规范地记录实验数据。
实验完成后，要认真分析实验结果，详细地写出实验报告。
实验仪器JMX－JY－002电磁波综合实验仪一、概述电磁波综合实验仪，提供了一种融验证与设计为一体的电磁波实验的新方法和装置。
它能使学生通过应用本发明方法和装置进行电磁场与电磁波实验，透彻地了解法拉第电磁感应定律、电偶极子、天线基本结构及其特性等重要知识点，使学生直观形象地认识时谐电磁场，深刻理解电磁感应的原理和作用，深刻理解电偶极子和电磁波辐射原理，掌握电磁场和电磁波测量技术的原理和方法，帮助学生建立电磁波的形象化思维方式，加深和加强学生对电磁波产生、发射、传输和接收过程及相关特性的认识，培养学生对电磁波分析和电磁波应用的创新能力。
《JMX-JY-002电磁波综合实验仪》在001型基础上，添加了对天线不同极化角度的测量，学生通过测量，可绘制不同极化天线的方向图，使得学生对电磁波的感受更加深刻。
二、特点1、理论与实践结合性强2、直接面向《电磁场与波》的课程建设与改革需要，紧密配合教学大纲，使课堂环节与实验环节紧密结合。
3、针对重要知识点“电磁场与电磁波”课堂教学环节长期存在难于直观表达的困难，形象地体验抽象的知识。
电磁场与微波实验指导书(实验一)
实验一 微波基础计算器与MWO 软件熟悉一、 实验目的1. 掌握传输线（长线）基本理论；2. 熟练掌握Smith 圆图的工作原理；3. 熟练使用微波技术基础计算器计算单枝节线匹配。
4. 熟悉MWO 软件界面和基本操作。
二、 实验原理微波技术基础计算器是以微波计算为基础的进行专业计算的工具。
实现了微波技术基础理论中长线（传输线）理论、Smith 圆图、网络理论等部分的计算。
此计数器共包括：长线上任意点输入阻抗、反射系数、行波系数、驻波比的计算；smith 圆图的绘制；任意长线和负载的单枝节匹配；双口网络S 、Z 、Y 、A 参数的相互转换。
1、长线理论基础知识回顾：--微波传输线（长线）理论 (Q1: 传输线理论中基本物理量是什么？)电压波与电流波（入射与反射）关系：()()()1()()()[]ββββ+--+-+--+-=+=+=+=-j z j zj z j z V z V z V z V e V e I z I z I z V e V e Z 理想(无耗)均匀传输线的传输特性归结为两个实数：传播常数β和特性阻抗Z 0。
传输线理论三套参量：输入阻抗Z in ，反射系数Γ，驻波参量（驻波系数ρ和最小距离l min ）三套参量间的换算关系：000tan()()()tan()()l in l Z jZ l V z Z z Z Z jZ l I z ββ+==+ 00()()()()()j in in Z z Z V z z e Z z Z V z θ-+-Γ==Γ=+ max min min min 11(0)442g ggl V V l l ρλλλθπ+Γ==-Γ=+≤≤三套参量同时一个单位圆内表示1）由横坐标表示反射系数实部，纵坐标表示反射系数虚部，构成反射系数复平面；2）对于一个无耗均匀传输线，其反射系数的模是不变的，变化的是位相（位置）构成反射系数同心圆；以负载为参考面向源移动时，位相角减少，顺时针转动3）驻波系数在反射系数复平面上也是同心圆，4) 阻抗在反射系数复平上表示时要归一化；某一点的阻抗由经过该点的等电阻圆与等电抗弧线确定。
电磁场仿真实验指导书解读
第二步：创建参数分析并进行求解
第1步：添加参数设置
工程树，Optimetrics\Add \parametric
Offset:0—1,步长：0.1
第2步：定义输出变量
P11=mag(s11)*mag(s11)
P12=mag(s12)*mag(s12)
P13=mag(s13)*mag(s13)
第3步：组合长方体
选中Tee，Tee-1，Tee-2；Edit\Boolean\Unite
第4步：创建间隔
Draw\Box,(-0.45in,offset-0.05in,0in)
Name:septum,
按Ctrl同时选中T型波导和septum，Edit\Boolean\substract
第三步：求解
第1步：添加求解设置
Analysis\Add Solution Setup,10GHz
添加频率扫描：8—10GHz，步长：0.05GHz
一、实验操作部分
1、实验数据、表格及数据处理。
2、实验操作过程
3、结论
江西师范大学物理与通信电子学院
教学实验报告
通信工程专业2010年3月24日
实验名称
波导腔体内场优化
Name:airbox
第三步：设置边界条件和激励
选中波导腔4个侧面，Assign Boundary\Perfect E
选中空气盒，Assign Boundary\Radiation
选中波导底面，Assign Excitations\Waveport
显示边界条件：HFSS\Boundary display,选勾。
江西师范大学物理与通信电子学院
教学实验报告
通信工程专业2010年3月17日
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电磁场与电磁波实验指导书山东建筑大学信息与电气工程学院前言一、实验目的《电磁场与电磁波》是一门理论性较强、概念抽象的重要的专业基础课程，也是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础，通过本实验课程使学生们加深对“电磁场与电磁波”课程中基本理论和基本方法的理解，提高实验技能和基本操作技能。
培养学生严谨的科学作风和科学方法、增强学生的创造能力。
二、实验前预习每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。
三、实验注意事项1．实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及仪器的连接要求。
2．实验时每组同学应分工协作，轮流记录、操作等，使每个同学受到全面训练。
3．操作前应将仪器设备合理布置，然后按要求连接。
4．完成实验系统连接后，必须进行复查，逐项检查各设备、器件的位置、角度等是否正确。
确定无误后，方可通电进行实验。
5．实验中严格遵循操作规程，绝对不允许带电操作。
如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。
6．测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。
使用仪器仪表要符合操作规程，注意仪表的正确读数。
7．未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。
8．实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除实验系统。
最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。
9．爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。
10．自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。
四、实验总结每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。
实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括：1．实验目的；2．实验仪器设备（名称、型号）；3．实验原理；4．实验主要步骤及相应的连接图；5．实验记录（测试数据、波形、现象）；6．实验数据整理（按每项实验的"实验报告要求"进行计算、分析等）；7．回答每项实验的有关问答题。
目录目录 (1)文档样式使用说明 (1)实验一电磁波的反射 (3)实验二电磁波的极化与极化形式的测量方法 (7)实验三迈克尔逊干涉 (13)实验四双缝衍射实验 (16)文档样式使用说明一、章标题的格式每章另启用一页；选择样式“标题一”，即可自动更改格式为：三号，宋体，加粗，居中，1.5倍行距，段前段后间距：自动二、各章主要内容每个章节的实验介绍至少应包括以下内容：1实验目的2实验原理3实验仪器和设备4预习要求5实验内容和步骤6实验报告要求三、小标题的格式选择样式为“标题二”，即可更改上述各标题的格式为：小三号，宋体，加粗，1.5倍行距，段前段后间距：0.5行四、正文格式选择样式为“正文”，实验内容的正文格式为：小四号，宋体，1.5倍行距，段前段后间距：0行五、目录由于各章标题采用了一级标题（标题1），因此全文完成后，可以自动生成全文的目录。
方法如下：将光标移动到要插入目录的地方（第一页“目录”二字下）；选择“插入”－“索引和目录”－“目录”标题－“显示级别”选择“1”――单击“确定”即可。
实验一 电磁波的反射实验一 电磁波的反射一、实验目的1、观察电磁波在传播过程中遇到障碍物发生的反射现象。
2、进一步加深对电磁波在传播过程中遇到障碍物时的传播特点和规律的认识。
3、研究电磁波在介质表面发生全反射和无反射的条件二、实验原理1、电磁波斜入射到两种不同媒质分界面上的反射和折射均匀平面波斜入射到两种不同媒质的分界面上，发生反射和折射，以平行折射波为例，(1)反射定律：(2)折射定律：2、平行极化波入射到两种媒质分界面上发生无反射（全反射）的条件。
平行极化波在两种媒质分界面上的反射系数和折射系数分别为：平行极化波斜入射时发生无反射，即，应有θεεθεε21212sin cos -=可以解出无反射时的入射角2121arcsinεεεθθ+==PP θ称为布鲁斯特角。
3、垂直极化波不可能产生无反射（全反射）垂直极化波入射在两种媒质的分界面上，反射系数和折射系数分别为：对于一般媒质，21μμ=，可以证明，垂直极化波无论是从光疏媒质射入光密媒质，还是从光密媒质射入光疏媒质，总有，，所以不可能发生全反射。
沿任意方向极化的平面电磁波，以P θθ=1入射到两种媒质的分界面上时反射波中只有垂直极化波分量，利用这种方法可以产生垂直极化波。
4、电磁波斜入射到良导体表面的反射对于良导体，，所以，，电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射。
处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
三、实验仪器和设备1．DH926B型微波分光仪1台2．金属板1块四、预习要求1．复习反射定律2．复习理想介质边界上平面波的斜投射，复习无反射与全反射。
五、实验内容及步骤实验仪器布置如图1图1 反射实验仪器的布置1.仪器连接时，两喇叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上。
2.指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的900刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座（与支座上刻线对齐）拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。
3.反射全属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。
而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应900刻度的一对刻线一致。
这时小平台上的00刻度就与金属板的法线方向一致。
4.转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度该数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角．如果此时表头指示太大或太小，应调整衰减器、固态振荡器或晶体检波器，使表头指示接近满量程。
5．做此项实验，入射角最好取300至650之间。
因为入射角太大接收喇叭有可能直接接受入射波。
做这项实验时应注意系统的调整和周围环境的影响。
φ表1.1六、实验报告要求1．写明本次实验所用仪器仪表的型号、规格及量程。
2．利用表1.1中的测量结果验证反射定律。
实验二电磁波的极化与极化形式的测量方法实验二电磁波的极化与极化形式的测量方法一、实验目的1、研究线极化波，圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。
2、学习线极化波，圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。
二、实验原理平面电磁波的极化是指电磁波传播时，空间某点电场强度矢量E随时间变化的规律。
若E的末端总在一条直线上周期性变化，称为线极化波；若E末端的轨迹是圆（或椭圆），称为圆（或椭圆）极化波。
若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手（或左手）螺旋规则时，则称为右旋（或左旋）圆极化波。
线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。
设同频率的两个正交线极化波为：(1)(2)1、线极化波的合成当,的位相相同时，即，合成电场为：合成电场的大小：(3)合成电场的方向：(4)由（3），（4）式可以看出，合成电场的大小随时间作周期性变化，但方向不变，始终在一条直线上，合成为线极化波。
2、圆极化波的合成（1）式和（2）式中,当, 位相相差时两式平方相加可得(5)合成电场的方向：(6)可以看出，合成电场的大小不变，但方向随时间变化。
合成电场矢量的末端在一圆上以角速度旋转，这就是圆极化波，设电磁波沿轴传播，当较滞后时，合成电场矢量沿逆时针方向旋转，是右旋圆极化波；当较超前时，合成电场矢量沿顺时针方向旋转，是左旋圆极化波。
3、椭圆极化波的合成（1）和（2）式中，当，位相相差时两式平方相加可得(7)可以看出，合成电场矢量的末端的轨迹是一个椭圆这就是椭圆极化波。
若和位相相差不是，而是任一角度，可以证明合成电场仍然是椭圆极化波，但椭圆的长轴和短轴不与坐标轴重合。
三、实验仪器和设备1. DH926B型微波分光仪1台2. DH30003型栅网组件1组四、预习要求1．复习平面波的极化特性2．复习线极化波，圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。
五、实验内容及步骤图2.1用栅网组件产生各种极化的原理图图2.1 栅网实现波极化的原理图实验设备的布放图见图2.2。
图2.2波的极化是用以描述电场强度空间矢量在某点位置上随时间变化的规律。
无论是线极化波、圆极化波或椭圆极化波都可由同频率正交场的两个线极化组成。
若他们同相（或反相）、等幅（或幅度不等）其合成场的波认为线极化波；若它们相位相位差为90°，即△φ=±90°，幅度相等，合成场波为右旋或左旋圆极化波；若它们相位差为0〈△φ〈±90°，幅度相等（或幅度不等），合成场波为右旋或左旋椭圆极化波。
Pr1为垂直栅网，Pr2为水平栅网，当辐射喇叭Pr0转角45°后，辐射波的场分为E ∥与E ⊥两个分量，Pr1则反射E ⊥分量，而 E ∥分量透过垂直栅网被吸收；Pr2则反射E ∥分量，而 E ⊥分量透过水平栅网被吸收。
这是转动接收喇叭Pr3，当Pr3喇叭E 面与垂直栅网平行时收到E ⊥波。
经几次调整辐射喇叭Pr0的转角使Pr3接收到的|E ∥|=|E ⊥|，实现了圆极化的幅度相等要求。
然后接收喇叭Pr3在E ⊥与E ∥之间转动，将出现任意转角下的|E α|≤|E ∥|（或|E ⊥|）。
这时改变Pr2水平栅网位置，使Pr3接收的波具有|E α|=|E ∥|=|E ⊥|，从而实现了E ∥与E ⊥两个波的相位差为±90°，得到圆极化波。
由于测试条件所限，|E α|与|E ∥|、|E ⊥|不可能完全相等，Pr3转角0～360°时，总会出现检波电压的波动，这时虽有Emin/Emax ∝max min/V V ≥0.93，即椭圆度为0.93。
可以认为基本上实现了圆极化波的要求。
1、圆极化波的调试与测试两个同频率的正交场，幅度相等，位相相差 时可产生圆极化波。
为此先把发射喇叭天线转大约角（α），再把接收喇叭天线的E 面垂直放置，可接收-⊥2E ，然后把的E 面水平放置，可接收，若，可是适当调整 角，使 。
最后调整的位置，使转动任何角度的输出指示值都相等，这就是圆极化波，当转动角度为0、10、20、......170度时记录测量数据填入表一中。
由于实验误差，和总有差别，用圆极化波的椭圆度来表示，是输出指示的最小值，是输出指示的最大值。
表2.1：=α:0Pr 4/:2Pr 0λ±=l l:圆极化波的椭圆度2、线极化波的调试与测试在前面产生圆极化波实验的基础上，前后调整的位置，使即可产生线极化波。