电磁场论文

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电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波在实际中的应用对电磁场现象的研究是从十六世纪下半叶英国伊莉莎白女王的试医官吉尔伯特开始,然而他的研究方法很原始,基本上是定性地对现象的总结。

对电磁场的近代研究是从十八世纪的卡文迪许、库伦开始,他们开创了用测量仪器对电磁场现象做定量的规律,引起了电磁场从定性到定量的飞跃。

电磁场理论的发展经历了很长时间,从发现到证实,从现象到理论,这一过程需要几代物理学家的努力付出。

电磁场理论在现代科技中有着广泛的应用。

现代电子技术如通讯、广播、导航、雷达、遥感、测控、嗲面子对抗、电子仪器和测量系统,都离不开电磁场的发射,控制、传播和接收;从假期,工业自动化到地质勘测,从电力、交通等工业、农业到医疗卫生等国民经济领域,几乎全都涉及到电磁场理论的应用。

不仅如此,电磁学一直是,将来仍是新兴科学的孕育点。

从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。

正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。

电磁波谱是无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线(X射线),伽玛射线.应用:(1)无线电波用于通信等(2)微波用于微波炉(3)红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等(4)可见光是所有生物用来观察事物的基础(5)紫外线用于医用消毒,验证假钞,测量距离,工程上的探伤等(6)X射线用于CT照相(7)伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新的射线等.(8)无线电波。

无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。

恒定电场在电磁场课程中所占比例较小,但其应用却很广泛。

直流电路的应用实质上就是恒定电流场的应用,只是把场限制在特定的线路中。

现代大型铝电解槽,其工作电流达100kA。

由于巨大电流所带来的电磁力作用于铝液问题,已成为国内外研究的重要课题。

使电流场的应用理论又进一步丰富。

实际电工设备如电缆头、高压套管、绝缘子、电机和变压器等的似稳电场与一些非电工程中的物理量的模拟都运用了恒定电场的理论。

电磁场与电磁波的历史发展与典型应用论文

电磁场与电磁波的历史发展与典型应用论文

电磁场与电磁波理论的发展与应用论文电磁理论如今已经拥有十分完备的体系,并且广泛应用于我们的生活中,大大提高了我们的生活质量。

这并不是某一位科学家的功劳,而是靠着一代代科学家前赴后继,后人站在前人的肩膀上不断探索发现,不断发展的结果。

公元前6,7世纪,人们发现了磁石吸铁,磁石指南以及摩擦生电现象,从此人们对“磁"有了概念,但是也仅仅停留于经验阶段,并没有理论研究。

并且,19世纪以前,人们还是认为,“电"与“磁"是两个不相关的概念。

18实际末期,德国科学家谢林认为,宇宙是由活力的,而不是僵死的。

他认为电就是宇宙的活力,是宇宙的灵魂,磁、光、热是相互联系的。

1777年,法国物理学家库仑发明了能够以非常高的精度测出非常小的力的扭秤,利用扭秤可以算出磁力或者静电力的大小。

1785年,库仑利用自己的扭秤建立了库仑定理,即两个电荷之间的力与两电荷的乘积成正比,与他们之间的距离平方成反比。

库伦定理是电学史上第一个定量规律,他使电学研究从定性阶段进入到了定量阶段,在电学史上是一块重要的里程碑。

1789年,生物学家迦伐尼发现了动物电。

1800年,迦伐尼的好朋友伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆,他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中,放多这样的小杯子中联起来,组成电池。

他指出这种电池"具有取之不尽,用之不完的电”,“不预先充电也能给出电击"。

伏打电堆(电池)的发明,提供了产生恒定电流的电源――化学电源,使人们有可能从各个方面研究电流的各种效应。

从此,电学进入了一个飞速发展的时期――电流和电磁效应的新时期。

直到现在,我们用的干电池就是经过改时后的伏打电池。

干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。

人们为了纪念他们的功绩,就把这种电池称为伽伐尼电池或伏打电池,并把电压的单位用"伏特"来命名。

电磁的原理和应用论文

电磁的原理和应用论文

电磁的原理和应用论文引言在现代科技和工程领域中,电磁力在各种应用中起着至关重要的作用。

从基础的电磁理论到应用于通信、能源转换和医学设备等领域的电磁应用,电磁技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

本文将探讨电磁的原理和应用,并介绍其中一些重要的应用领域。

电磁的基本原理电磁是一种既有电场又有磁场的物理现象。

电场是由带电粒子产生的,磁场是由电流产生的。

电磁力是由电场和磁场之间的相互作用产生的。

根据安培定律和法拉第电磁感应定律,电流和电磁感应都与电磁场的强度和方向有关。

电磁的应用通信电磁波在通信领域中起着重要的作用。

通过调制和解调技术,电磁波可以用于无线通信、卫星通信和光纤通信等。

电磁波可以传输信息,并被接收器接收和解码。

这种技术在无线电、电视和手机通信等领域得到了广泛应用。

能源转换电磁力可以通过发电机将机械能转化为电能。

根据法拉第电磁感应定律,当通过一个线圈的磁场发生变化时,会在线圈中产生电流。

这种原理被应用于发电机,如水力发电机、风力发电机和汽车发电机等,将机械能转化为电能。

同时,电磁感应也被应用于变压器,将电能从一个电路转移到另一个电路。

医学设备电磁在医学设备中的应用主要包括核磁共振成像(MRI)和放射治疗。

MRI使用强大的磁场和无线电波来生成人体内部的图像。

磁场通过激发人体中的氢原子核来生成图像。

放射治疗利用电磁波来杀死体内的癌细胞。

这些应用使得医生能够对患者进行更准确的诊断和治疗。

电动机和电磁铁电磁铁是一种利用电流产生的磁场的装置。

电磁铁可以生成强大的磁场,这使得它们被广泛应用于电动机、铁矿石的分离和磁悬浮列车等。

电动机利用电磁力将电能转化为机械能。

这些应用使得电动机在工业和交通领域中发挥了重要作用。

物质分析电磁波谱学是一种通过观察物质与电磁波的相互作用来分析物质的化学和物理性质的方法。

通过测量物质与特定波长的电磁波的吸收、散射或发射行为,可以确定物质的化学成分和结构。

这种方法被广泛应用于光谱分析、核磁共振和质谱等领域。

电磁场微波技术论文

电磁场微波技术论文

电磁场微波技术论文电磁场与微波技术,是电子信息类学科的一门非常重要的专业理论课,目的是满足学生以后从事微波天线以及射频类的相关工作需求。

店铺整理了电磁场微波技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!电磁场微波技术论文篇一“电磁场与微波技术”课程的改革与实践摘要:在对“电磁场与微波技术”课程的改革与实践中,分析了目前该课程的教学中存在的主要问题,结合课程特点和“三本院校”学生的实际情况,整合了电磁场与电磁波、微波技术和天线理论三门课程的主要内容,加强了该课程与工程实际的结合,适应了三本学校的应用型人才的目标,并通过教学方式和考核方式等方面的具体改革措施,提高了该课程的教学质量,尤其是提高了学生对该课程的相关知识和技术的实际应用能力。

关键词:电磁场与微波技术;工程实际;考核制度作者简介:张具琴(1980-),女,河南信阳人,黄河科技学院电子信息工程学院,讲师;贾洁(1982-),女,河南安阳人,黄河科技学院电子信息工程学院,助教。

(河南郑州450063)中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)17-0054-02随着信息时代的发展,作为信息主要载体发展方向的高频电磁波—微波,不仅在卫星通信、计算机通信、移动通信、雷达等高科技领域得到了广泛的应用,而且已经深入到了各行各业中,在人们的日常生活也扮演着重要角色。

因此对于电子信息专业的学生来说,电磁场、微波技术与天线类课程在目前及今后都是不可缺少的主干专业课程。

[1,2]但由于该课程的自身特点及对于该课程教学的一些传统认识,使得学生对该课程的知识和技能的学习和掌握不能满足国内对电磁场与微波技术及其相关专业人才的需求。

为提高该课程教学质量和人才培养质量,尤其是针对三本院校的应用型人才培养目标,笔者认真分析了该课程教学中的问题,结合课程特点和“三本院校”学生的实际情况,对该课程进行了一系列的改革和实践探索,并取得了一定的成果。

工程电磁场论文

工程电磁场论文

电涡流缓速器制动力矩的计算方法班级:11电化x班班序号:xx 姓名:xx 学号:2011xxxxxxxxx1 前言随着车辆发动机功率和运行速度的不断提高,在保证高速运行车辆的安全性、舒适性方面,摩擦片式制动器已经很难满足车辆使用要求。

同时频繁减速制动造成制动鼓过热而引起热衰退,制动鼓和制动衬片磨损严重等问题也严重地威胁到车辆运行的安全性。

而在车辆上安装使用缓速器后,行车制动器较少使用,制动器的寿命大大延长,使汽车安全性和完好率显著提高。

缓速器常见有两种类型:电涡流缓速器和液力缓速器。

早在20世纪60年代法国等国家就开始汽车用缓速器的研究和应用开发工作。

实践证明,电涡流缓速器在技术上是可行的,它是解决车辆(特别是大型客车及载货汽车)制动系统负荷过大问题的一种比较完美的方案。

目前主要有法国的TELMA公司、西班牙的KLAM公司、德国的KLOFT、ZF和VOITH公司以及日本有关公司在生产电涡流缓速器和液力缓速器。

现在欧、美、日等发达国家已经把缓速器作为标准件在多种级别的客车和中型、重型汽车上装用,作为现有汽车制动系统的必要补充装置。

国内已有部分大客车上装用电涡流缓速器,但大都选装进口件。

可以预见,国内电涡流缓速器也将会在客车和重型载货汽车上得到广泛应用。

研制和开发电涡流缓速器在国内将有广阔的市场。

2 电涡流缓速器的结构电涡流缓速器是由定子、转子及固定架等部件组成(见图1)。

电涡流缓速器定子上一般有8个高导磁材料制成的铁心,呈圆周分布,均匀地安装在高强度的固定架上。

8个励磁线圈套于铁心上,共同构成磁极。

圆周上相对两个励磁线圈串联或并联成组磁极,并且相邻两个磁极均为N、S相间,形成相互独立的4组磁极。

转子通常由前、后转子盘和转子轴构成。

前、后转子盘均为圆环状,一般用导磁性能高且剩磁率低的铁磁材料制成,常选用电工纯铁或低碳钢等材料。

3 制动力矩的计算设垂直穿过转子盘的磁通密度为B,转子盘的旋转角速度为Wn。

关于电磁场的英文作文

关于电磁场的英文作文

关于电磁场的英文作文英文回答:Electromagnetic fields are a fundamental aspect of our modern world. They are all around us, from the electricity that powers our homes to the signals that allow us to communicate wirelessly. Understanding electromagneticfields is essential for many aspects of our daily lives.One of the key concepts in electromagnetism is the idea of electric and magnetic fields. These fields are invisible, but they have a significant impact on the world around us. Electric fields are created by electric charges, such asthe positive and negative charges in a battery. Magnetic fields, on the other hand, are created by moving electric charges, such as the current flowing through a wire.These fields interact with each other and with charged particles, creating a wide range of phenomena. For example, when an electric field and a magnetic field areperpendicular to each other, they can produce a force that causes a charged particle to move in a circular path. Thisis the principle behind the operation of a particle accelerator.Electromagnetic fields also play a crucial role in the transmission of information. Radio waves, for instance, are a type of electromagnetic wave that carries signals fromone place to another. We use radio waves to listen to music, talk on our cell phones, and watch television. Without electromagnetic fields, these technologies would not be possible.In addition to their practical applications, electromagnetic fields also have some interesting properties. For example, they can be described by mathematical equations known as Maxwell's equations. These equations provide a comprehensive description of howelectric and magnetic fields behave and interact with each other. They have been instrumental in the development of modern physics and engineering.中文回答:电磁场是我们现代世界的一个基本方面。

电磁场论文——精选推荐

电磁场论文——精选推荐

目录引言 (2)1 电磁场 (2)1.1电场 (2)1.2磁场 (2)1.3电磁场 (3)1.4电磁场与电磁波 (3)1.5电磁感应定律 (4)1.5.1 定义 (4)1.5.2 发现者 (4)1.5.4 法拉第电磁感应定律产生的重要意义 (5)1.5.5 麦克斯韦—法拉第方程 (5)2 麦克斯韦方程组 (5)2.1麦克斯韦方程组的定义 (6)2.2产生的历史背景 (6)2.3产生过程 (6)2.3.1 产生的原因 (6)2.3.2 位移电流 (7)2.3.3 麦克斯韦方程组 (9)2.3.5 麦克斯韦方程组的科学意义 (11)3 规范不变性 (11)3.1规范不变性的概念 (11)3.2电磁场是U(1)群规范场 (12)总结 (13)谢辞....................................................... 错误!未定义书签。

参考文献. (14)麦克斯韦方程组规范不变性的研究引言电荷与电荷之间有相互作用力,这种相互作用力是通过电场这个媒介来传播的,这种相互作用力使电荷有了运动从而产生了电流[1]。

电流对磁针,磁铁对电流或运动电荷以及电流与电流之间都有力的作用,这种相互作用力称为磁力,是通过磁场来传播的。

电场与磁场的统一体称为电磁场,为了更加清楚的描述电场与磁场的关系我们引进了麦克斯韦方程组,它证实了变化的电场可以激发磁场,变化的磁场可以激发电场,麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系。

引入规范不变性后,我们发现电磁场在U(1)群中具有规范不变性。

在我的这篇论文中我对电磁场在U(1)群中的规范不变性进行了证明,从而更加深刻的了解了麦克斯韦方程组极其电磁场的特性以及性质。

1 电磁场1.1 电场电荷与电荷之间有相互作用,这种相互作用是如何传递的呢?物体间的相互作用必须相互接触或借助于介乎其间的物质才能传递.与此相似,电荷间的相互作用是通过一种特殊的媒介物来传递的,这种媒介物叫做电场。

工程电磁场论文(1)

工程电磁场论文(1)

工程电磁场论文(1)工程电磁场论文工程电磁场是应用电磁学的一个分支,它研究电场和磁场在电气设备和系统中的应用。

工程电磁场的研究内容包括电磁场的产生、传播、辐射、耦合、屏蔽等方面,广泛应用于电力系统、通信系统、雷达系统、计算机系统等领域。

本文将以工程电磁场为主题,从以下几个方面进行探讨。

一、电磁场的基本概念电磁场包括电场和磁场两个方面,电场是由电荷所产生的一种物理场,而磁场则是由电流所产生的物理场。

电场和磁场是密切联系的,它们的关系由麦克斯韦方程组描述。

麦克斯韦方程组是电磁学的基本方程组,可以用来描述电磁场的起源、传播和相互作用。

二、工程电磁场的应用工程电磁场的应用非常广泛,特别是在电力系统和通信系统方面。

在电力系统中,电磁场的应用包括输电线路的设计和运行、变压器的设计和运行等方面。

在通信系统中,电磁场的应用则包括天线的设计和运行、无线电通信系统的设计和运行等方面。

此外,工程电磁场还应用于雷达系统、计算机系统、医学成像系统等领域。

三、电磁场的数值计算方法电磁场的数值计算方法可以分为有限元法、边界元法、时域有限差分法、时域积分方程法等多种。

这些方法的基本原理是根据麦克斯韦方程组进行求解,并通过数值建模和离散化来提高计算精度和计算效率。

其中,有限元法是目前最为常用的一种方法。

四、电磁场的辐射和相互作用电磁场的辐射和相互作用是工程电磁场研究的关键问题之一。

辐射是指电磁波在空间中的传播,而相互作用则是指不同的电磁场在空间中的相互影响。

这些问题的研究对于电磁场的应用和控制具有非常重要的作用。

总体而言,工程电磁场是应用电磁学的一个重要领域,它在现代化建设、信息技术、医疗技术等方面都有广泛的应用。

通过深入探讨电磁场的基本概念、应用、数值计算方法和辐射和相互作用,可以更好地理解工程电磁场的特性和规律,为电力系统、通信系统等工程领域的设计和运行提供更好的技术支持。

电磁场与电磁波小论文

电磁场与电磁波小论文
镜像法概念:在一定条件下,可以用一个或多个位于待求场域边 界以外虚设的等效电荷来代替导体表面上感应电荷的作用,且保持原 有边界上边界条件不变,则根据惟一性定理,空间电场可由原来的电 荷和所有等效电荷产生的电场叠加得到。这些等效电荷称为镜像电 荷,这种求解方法称为镜像法。
理论依据:惟一性定理是镜像法的理论依据。 应注意的问题: a.镜像电荷位于待求场域边界之外 b.将有边界的不均匀空间处理为无限大均匀空间,该均匀空间中媒质 特性与待求场域中一致。 c.实际电荷(或电流)和镜像电荷(或电流)共同作用保持原边界处的 边界条件不变。 1.点电荷对无限大接地导体平面的镜像
于导体表面的线电荷,其电荷密度为 l
y
l
h
0
0 x 0
y
r1 l
P(x, y, z)
h
r2
o
x
h
l
待求场域(y>0)中的电位: l ln r2
上半空间的电场: E
l 2π 0r1
2 ar1
π 0
2
rl1 π 0r2
ar 2
3. 点电荷对无限大介质平面的镜像
设想用镜像电荷代替界面上极化电荷的作用,并使镜像电荷和点电荷
方程,在对偶方程中,处于同等地位的量称为对偶量。
2. 叠加定理
18
静态场分析
电磁场与电磁波小论文
2014.12.26
若1和2 分别满足拉普拉斯方程,则1和2 的线性组合 a1 b2
必然满足拉普拉斯方程。 利用叠加定理,可以把比较复杂的场问题分解为较简单问题的组合, 便于求解。 3. 惟一性定理 在给定边界条件下,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的。惟一性 定理为某些复杂电磁问题求解方法的建立提供了理论根据。镜像法就 是惟一性定理的直接应用。 四、镜像法

大学物理论文3000字(精选5篇)

大学物理论文3000字(精选5篇)

⼤学物理论⽂3000字(精选5篇) ⽆论是在学习还是在⼯作中,⼤家都尝试过写论⽂吧,借助论⽂可以达到探讨问题进⾏学术研究的⽬的。

你知道论⽂怎样写才规范吗?下⾯是⼩编收集整理的⼤学物理论⽂3000字(精选5篇),希望能够帮助到⼤家。

⼤学物理论⽂篇1 摘要: 电磁运动是物质的⼜⼀种基本运动形式,电磁相互作⽤是⾃然界已知的四种基本相互作⽤之⼀,也是⼈们认识得较深⼊的⼀种相互作⽤。

在⽇常⽣活和⽣产活动中,在对物质结构的深⼊认识过程中,都要涉及电磁运动。

因此,理解和掌握电磁运动的基本规律,在理论上和实际上都有及其重要的意义,这也就是我们所说的电磁学。

关键词: 电磁学,电磁运动 1.库伦定律 17xx年法国物理学家库伦⽤扭秤实验测定了两个带电球体之间的相互作⽤的电⼒。

库伦在实验的基础上提出了两个点电荷之间的相互作⽤的规律,即库仑定律: 在真空中,两个静⽌的点电荷之间的相互作⽤⼒,其⼤⼩和他们电荷的乘积成正⽐,与他们之间距离的⼆次⽅成反⽐;作⽤的⽅向沿着亮点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。

这是电学以数学描述的第⼀步。

此定律⽤到了⽜顿之⼒的观念。

这成为了⽜顿⼒学中⼀种新的⼒。

与驽钝万有引⼒有相同之处。

此定律成了电磁学的基础,如今所有电磁学,第⼀必须学它。

这也是电荷单位的来源。

因此,虽然库伦定律描述电荷静⽌时的状态⼗分精准,单独的库伦定律却不容易,以静电效应为主的复印机,静电除尘、静电喇叭等,发明年代也在1960以后,距库伦定律之发现⼏乎近两百年。

我们现在⽤的电器,绝⼤部份都靠电流,⽽没有电荷(甚⾄接地以免产⽣多余电荷)。

也就是说,正负电仍是抵消,但相互移动。

──河中没⽔,不可能有⽔流;但电线中电荷为零,却仍然可以有电流! 2.安培定律 法国物理学家安培(Andre Marie Ampere, 1775-1836)提出:所有磁性的来源,或许就是电流。

他在18xx年,听到奥斯特实验结果之后,两个星期之内,便开始实验。

麦克斯韦建立电磁场理论的三篇论文

麦克斯韦建立电磁场理论的三篇论文
Maxwell建立电磁场理论的 三篇论文
北大物理学院 王稼军
历史回顾
十九世纪四十年代 电磁学的一些在特殊条件下的基本定律已 经相继发现 早期的电磁理论 Thomson、Helmholtz的类比研究 数学理论已趋成熟

建立电磁场理论的时机成熟
早期的电磁理论
18——19世纪的大部分时间内,超距作用 观点在物理学中占踞着统治地位。一些持 超距作用观点的物理学家对物理学的发展 作出过许多重要的贡献。 如Coulumb、 Ampere、Neumann、 Weber 等
讨论

Neumann在安培的电流相互作用思想的基础上,




考虑电流的相互作用势能得出电磁感应定律 把感应电动势用电动力学势a表示出来 a 只是运算中代替一积分的辅助量,没有明确的 物理意义 理论中,无须考虑线圈周围的情况,把感应电动 势归结为两个电流相互作用时电动力学势变化率 的积分,这样他就把电磁感应定律纳入了超距作 用的电动力学体系。 引入电动力学势是一个重要的贡献,在电磁学理 论中起着重要的作用
且与
0 , 0
联系得到
c 3 108 m / s
模型的作用
有人说Maxwell的工作离奇、荒诞 但他通过这样的模型作为手段找到
了自己还觉得可信的物理量之间的 联系,找到后,他再也不提这个模 型了
第三篇文章
明确宣告他提出的理论可以称为
“电磁场的理论” 给出了20个方程,20个变量
“感应电动力”
1861年,他对磁场变化产生感应电动
势的现象作深入分析,认识到: 即使不存在导体回路,变化的磁场也 会在周围激发一种场——感应电场或 涡旋电场,区别感生和动生;

工程电磁场论文(一)

工程电磁场论文(一)

工程电磁场论文(一)
工程电磁场论文是针对电磁场在工程领域中的应用与探索而发表的学
术论文。

本文将从以下几个方面进行阐述。

一、研究背景
工程电磁场是电磁学在工程领域的应用,包括电磁场在电力系统中的
输配电、电子产品的设计与制造、通信领域中的无线电波传导等。


工程电磁场论文则是针对这些应用领域的新发现、新技术、新理论的
研究成果,为工程电磁学的研究提供了有益的帮助。

二、相关领域研究
工程电磁场涉及到多个领域的研究,如电力电子技术、电磁场理论、
电子通信技术等。

论文作者既要掌握这些领域的基本理论和应用,又
要在这些领域中积累自己的实践和经验,才能对工程电磁场的研究做
出有益的贡献。

三、研究内容
工程电磁场论文的研究内容丰富多样,如使用数值模拟技术进行电磁
场计算、分析合适的电磁场传播模型、电磁场控制的设计解决方案等。

这些研究可以为工程电磁学应用提供有益的新思路和新技术,也能够
为工业界提供有益的指导和决策。

四、研究贡献
工程电磁场论文的研究成果能够为电力系统、电子产品、通信网络等
工程领域提供有效的电磁场应用方案和技术支持,可以提高工程电磁学的发展水平和应用效果,为社会和经济的发展做出应有的贡献。

总体来说,工程电磁场论文是一种充满挑战和机遇的学术研究领域。

不断的探索和发现将为我们提供新的理论和实践积累,提高我们的研究水平和专业素养。

相信在未来,工程电磁场领域的研究会不断发展和完善,并为新的工程应用领域提供更加有益的支持和帮助。

电磁场论文

电磁场论文

恒定电场的性质及应用(新疆工程学院乌鲁木齐 830000)摘要:一直以来,人们对电磁场的研究从来没有停止过,而恒定电场是电磁场导论重要的知识点之一,而恒定电场是闭合回路中电源两极上带的电荷和导线和其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的,其特点是电场线处处沿着到导体方向,由于电荷的分布是稳定的。

根据恒定电场性质其在生产生活中的应用取得了重大进展,从而了解在生产生活中的一些基本应用,因此知道恒定电场对于我们社会的发展具有重要意义。

关键词:恒定电场性质应用0引言随着世界科技的发展,现实中各种科技产品的性质与电磁场学有很大关系,恒定电场是电磁场学中重要的知识点之一,恒定电场的性质应用于在很多方面的应用研究具有重要实际价值意义,而恒定电场的研究推进了生产生活医学研究以及其他方面的现代化进程,具有不可忽视的重要作用。

1恒定电场在生产生活中应用对于恒定电场应分别考虑两种情况:一种是导电媒质中的恒定电场;另一种是通有恒定电流的导体周围电介质或空气中的恒定电场。

而本文主要针对电媒质中的恒定电场性质及应用。

在输油管、水管等其他金属管道的无损检测和在线监测上,应用恒定电场的理论,开发了各种裂纹测探仪器。

在地质勘探、探矿采矿及油田的勘探等一系列重大问题上,恒定电场的理论得到广泛的应用,形成了专门的学科——电法勘探。

电法勘探的方法非常多,其应用范围也在不断扩大,例如,一种利用电阻率法注入恒定电流场,探测堤坝漏水的仪器在江、河、水库堤坝上得到广泛用。

它能探明重大漏水险情、蚁穴、管涌及渗漏、临江侧集中渗漏进水点等,为及时抢护加固,预防大堤决口发挥了重要作用,并为洪水过后彻底处理堤防隐患提供了科学依据。

在超导理论中,也涉及到恒定电场理论。

地震的准确预报是目前尚未解决的重大课题。

目前,有日本科学家提出从地电阻率的改变中来进行预报的思路受到广泛的重视。

1.1 裂纹测深仪裂纹测深仪的应用场合在:第一:系统运行过程中使用通过定时监测,掌握构件上裂纹的发展状况,保证系统安全运行。

电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波论文

《电磁场与电磁波论文》学院:信息科学与工程学院专业:电子信息工程班级:电子xx班学号:XXXX姓名:++++++++电磁场与电磁波的实际应用电磁波是电磁场的一种运动形态。

电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。

变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。

电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。

如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。

(一)在生产、生活上的应用静电场的最常见的一个应用就是带电粒子的偏转,这样象控制电子或是质子的轨迹。

很多装置,例如阴极射线示波器,回旋加速器,喷墨打印机以及速度选择器等都是基于这一原理的。

阴极射线示波器中电子束的电量是恒定的,而喷墨打印机中微粒子的电量却随着打印的字符而变化。

在所有的例子中带电粒子的偏转都是通过两个平行板之间的电位差来实现的。

1.磁悬浮列车列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引,同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。

列车前进时,线圈里流动的电流方向就反过来,即原来的S极变成N极,N极变成S极。

循环交替,列车就向前奔驰。

稳定性由导向系统来控制。

“常导型磁吸式”导向系统,是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。

列车发生左右偏移时,列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,产生排斥力,使车辆恢复正常位置。

列车如运行在曲线或坡道上时,控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制,达到控制运行目的。

“常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼·肯佩尔于1922年提出。

“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。

只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。

通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。

电磁场论文 ——电磁屏蔽中屏蔽技术的分析和应用

电磁场论文 ——电磁屏蔽中屏蔽技术的分析和应用

《电磁场与电磁波课程》论文(设计)题目:电磁兼容中屏蔽技术的分析和应用摘要随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重,对电磁兼容性设计的要求也越来越高,作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的研究也就愈显得重要。

本文从电磁屏蔽技术原理出发,讨论了屏蔽体结构、屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则,在电子设备实施具体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。

同时分析了电磁干扰形成的危害,介绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。

关键词:电磁屏蔽电磁干扰屏蔽技术AbstractWith the wide application of electronic products and electromagnetic environment pollution is getting worse,electromagnetic compatibility of the requirements of the design is also higher and higher.Shielding techniques,as an important designing technical of the electromagnetic compatibility is also unavoidable.This article along with the electromagnetic shielding technology principle, discusses the shielding body structure, shielding technology classification,the choice of shielding materials and the principle to observe,and provides an important basis in the electronic equipment implementation of specific.It also analyzes the harm of electromagnetic interference,introduces several common method solving engineering problems of the electromagnetic interference .Keywords:electromagnetic shielding ;interference; method目录序言 (4)1 电磁干扰 (5)1.1 电磁干扰定义 (5)1.2 电磁干扰分类 (5)1.3 电磁干扰传播途径 (5)2 电磁兼容 (5)2.1电磁兼容定义及内涵 (5)2.2设计思想 (6)3 电磁屏蔽 (6)3.1屏蔽原理 (7)3.2电屏蔽 (7)3.3磁屏蔽 (8)3.4电磁屏蔽 (8)3.4.1电磁屏蔽原理 (8)3.4.2电磁屏蔽设计原则 (9)参考文献: (10)序言在我们的生活环境中,存在着各种各样的电磁干扰。

电磁学的原理及其应用论文

电磁学的原理及其应用论文

电磁学的原理及其应用论文1. 引言电磁学是物理学的重要分支之一,研究电荷和电流的相互作用以及与之相关的现象和应用。

本文旨在介绍电磁学的基本原理,并探讨其在实际生活中的应用。

2. 电磁学的基本原理•电磁场理论:电磁学认为存在电场和磁场,电场由带电粒子产生,磁场由电流或磁极产生。

电荷周围的电场可用电场强度表示,而电流产生的磁场可由磁感应强度表示。

•麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是描述电磁场演化规律的定律,包括高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和麦克斯韦-安培定律。

•电磁波:根据麦克斯韦方程组推导,电场和磁场的扰动可以形成传播的电磁波,包括光波、微波、无线电波等。

这些波动在空间中传播,具有电磁性质。

•电磁辐射:电磁辐射是电流的加速运动导致的能量传播,如可见光和射线。

辐射的频率范围广泛,可用于通信、医学成像、材料检测等领域。

3. 电磁学的应用电磁学在科学、技术和工程中有着广泛的应用,以下列举了几个典型的应用领域:3.1. 通信技术•电磁波传播:无线通信依赖于电磁波的传播,如无线电波、微波、红外线和可见光等。

这些波动可以传输信息,并被用于无线电、卫星通信、广播和电视等领域。

•电磁波谱利用:不同频率的电磁波谱用于不同的通信需求。

例如,无线电波用于长距离通信,而可见光波用于光纤通信等。

3.2. 电力工程•电磁感应:根据法拉第电磁感应定律,通过变化的磁场产生的感应电流可以用于发电。

这种原理被应用于发电厂和发电机。

•电场与电势:电场存在于电荷周围,具有电势能。

电场与电势的研究在电力工程中起着重要作用,例如电势差用于电路中电荷流动的驱动力。

3.3. 医学技术•医学成像:磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)等医学成像技术利用电磁场与物质间的相互作用,以获取人体结构的详细图像。

这些技术在临床诊断和医学研究中发挥着重要的作用。

•生物电磁学:电磁学的原理也应用于研究生物体内部的电活动,如心电图和脑电图。

3.4. 材料科学•电磁波谱分析:电磁波谱广泛应用于材料科学,例如红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射等技术可用于分析材料化学成分和结构。

关于电磁场的英文作文

关于电磁场的英文作文

关于电磁场的英文作文英文回答:Electromagnetic fields (EMFs) are regions of space around electrically charged particles or time-varying magnetic fields. They exert forces on other electrically charged particles and are associated with the transfer of electromagnetic energy.EMFs are produced by a variety of sources, including:Power lines.Electrical appliances.Wireless devices.Medical imaging equipment.The strength of an EMF is measured in volts per meter(V/m) or milligauss (mG).Biological Effects of EMFs.Research on the biological effects of EMFs has produced mixed results. Some studies have suggested that EMFs can cause a range of health problems, including:Cancer.Reproductive problems.Neurological disorders.However, other studies have found no link between EMFs and these health problems.Safety Guidelines.The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) has established safety guidelines for EMF exposure. These guidelines are based on the bestavailable scientific evidence and are designed to protect the public from any potential health risks.The ICNIRP guidelines recommend that the general public be exposed to EMFs below 2,000 volts per meter (V/m) at frequencies between 0 and 300 gigahertz (GHz). For occupational exposure, the guidelines recommend a limit of 10,000 V/m.Reducing EMF Exposure.There are a number of things you can do to reduce your exposure to EMFs, including:Move away from sources of EMFs.Use shielding materials.Ground electrical appliances.Avoid using wireless devices for extended periods of time.Use a wired connection to the internet instead of Wi-Fi.中文回答:电磁场。

电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波论文生物电磁学摘要:磁是人类生存的要素之一。

地球本身就是一个磁场,由于地球自身运动导致的两极缩短、赤道拉长、冰川融化、海平面上升等原因,地球的磁场强度正逐渐衰减。

外加高楼林立、高压电网增多,人为地对地球磁力线造成干扰和破坏。

所以,现在地球的磁场强度只有500年前的50%了,许多人出现种种缺磁症状。

科学家研究证实,远离地球的宇航员在太空中所患的“太空综合症’就是因缺磁而造成的。

由此可见磁对于生命的重要性。

磁场疗法,又称“磁疗法”、“磁穴疗法”,是让磁场作用于人体一定部位或穴位,使磁力线透人人体组织深处,以治疗疾病的一种方法。

磁疗的作用机制是加速细胞的复活更新,增强血细胞的生命力,净化血液,改善微循环,纠正内分泌的失调和紊乱,调节肌体生理功能的阴阳平衡。

关键词:磁疗、电磁生物体、生物磁场、磁疗保健生物电磁学简介:生物电磁学是研究非电离辐射电磁波(场)与生物系统不同层次相互作用规律及其应用的边缘学科,主要涉及电磁场与微波技术和生物学。

其意义在开发电磁能在医学、生物学方面的应用以及对电磁环境进行评价和防护。

生物电磁学与工程电磁场与微波技术的不同主要体现在:1、后者的作用对象是具有个体差异的生命物质;2、后者的作用对象是根据人为需要而选取并加工的电磁媒质或单元而前者的作用要让测量系统服从于作用对象。

生物电磁学的研究内容主要设计五个方面:1、电磁场(波)的生物学效应,研究在电磁场(波)作用下生物系统产生了什么;2、生物学效应机理,研究在电磁场(波)作用下为什么会产生什么;3、生物电磁剂量学,研究在什么条件下会产生什么;4、生物组织的电磁特性,研究在电磁场(波)作用下产生什么的生物学本质;5、生物学效应的作用,研究产生的效应做什么和如何做。

正文:一、电磁学在医疗上的应用生物电磁学在医疗上的应用,简称磁疗。

是20世纪九十年代才广泛兴起的一种自然疗法,用磁能作用于人体,通过磁的一系列生物与生物电磁学效应达到调整人体生理活动、实现身体保健和治疗疾病的目的。

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研究生课程论文课程名称电磁场理论授课学期2016学年至2017学年第一学期学院电子工程学院专业电子科学与技术学号**********姓名李健康任课教师李传起交稿日期2016年1月9日成绩阅读教师签名日期广西师范大学研究生学院制浅谈麦克斯韦方程组李健康(广西师范大学电子工程学院广西桂林 541004)摘要:经过本学期对《电磁场理论》课程的学习,使我认识到麦克斯韦方程组的重要性,麦克斯韦方程组诞生的关键是“位移电流”的思想实验,这不是从电磁学经验公式的前提中用数学方法演绎出来的。

麦克斯韦方程组以一种公理关系的方程组形式表达了电磁场的本质,表现了物理学进步的真正特征。

麦克斯韦方程组是电磁理论的核心方程组,它是深刻理解好整个电磁理论的基础。

本论文在原有学习的基础上,通过查阅大量资料,并结合现代信息技术的发展,从麦克斯韦方程组所蕴涵的物理思想、方法原理和应用价值角度重新对其进行审视,最后,再结合上述分析简单阐述了自己的一些观点。

关键词:麦克斯韦方程组;位移电流;电磁理论1 背景麦克斯韦(James Clerk Maxwell 1831 - 1879)是一个集电磁学大成的伟大物理学家,他在库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等人的一系列发现和实验成果的基础上,建立了完整的电磁场理论,麦克斯韦的工作在物理学意义上的关键在于发现了交变电场可以产生(交变)磁场,在这以前[1]。

安培定律己表明,电流可以产生磁场,法拉第定律则表明,变化的磁场可以产生电场,但是当时的实验物理学家都没有发现变化的电场可以产生磁场这样的事实,因为当时的实验条件达不到可以观察这种现象的水平,这样,虽然库仑定律、安培定律、法拉第定律已在当时为大家所熟悉并有了应用,但人们并没有发现它们之间重要的内在关系,顶多只不过把它们一起归结电与磁的共有现象[2]。

麦克斯韦不是实验物理学家,他在理论物理领域内工作,他的实验室是思想,他的工具是数学,麦克斯韦建立了电与磁的统一的数学关系,即麦克斯韦方程组(Maxwell's equations),这样人们都认为麦克斯韦是用数学演释方法创建了了电磁理论,实际上这是一个误解,如果我们追踪一下他的工作的大概过程,我们完全可以看到他是在思想实验中而不是在数学演演中得到这个关键性的发现而完成了电与磁的统一,在这个意义上,他是先于爱因斯坦和玻尔等而进行缜密的思想实验的科学家[3]。

电磁学定律是从电学实验中发现和总结出来的,当时发现(恒定的)电流可以产生(恒定的)磁场,这主要由安培定律表达,但是恒定的磁场却不会产生电流;另一方面,变化的磁场才可以导致电流的产生,这主要由法拉第定律表达,人们却没有与之对应的变化的电场的概念,这种电磁关系的不对称并没有引起当时实验物理学字的特别关注,因为在当时的实验条件下看不到这些现象。

但麦克斯韦的工作不同,他完全用数学语言表达来电磁定律,从而使这种不对称的缺陷充分暴露出来,但是麦克斯韦并不能直接从这种不对称性中关系中推演出对称性来,他仍然只能回到实验中去,不同的是他不用做实验室中的实验,他只须做思想实验,这种思想实验不是数学表达式在思想中的推演,而是在思想中进行的对电和磁的运动形象过程的再创造.他沿用安培定律的实验,想象电流和磁场的运动过程,当时的情形在现在看来是非常奇特的,的物理学家只能沿用经典图像进行思考(甚至今天在大多数情况中也只能这样),比如把电和磁想象为以太流体、涡旋、弹性物质,甚至齿轮之类,麦克斯韦的思想实验也是在这样的图像中进行的,但是由于麦克斯韦脱离了具体实验环境的限制,所以他能在他的思想实验中“观察”到新的“现象”。

麦克斯韦工作的关键是他的著名的所谓“位移电流(Displacement current)”的思想图像,即把变化的电场也看成为一种(以太)电流,事实上,电场在物理过程上可以解释为电介质内的分子产生极化的状态,它是分子中的外层电子的总的位移效应,在当时的实验室中条件下观察不到这种效应所表现出来的现象,而位移电流是一个在的思想实验中的能够被“观察”到的交变电流过程,你可以想象有一种流态的电物质在物质中来回移动(交变电流)而不是通过(稳恒电流),这样它就脱离了实验室条件下具体的导体或绝缘体的物理限制,使电场能以电流的形象出现,这种交变的位移电流产生交变磁场,这样交变的电、磁场可以相互产生,电与磁的对称性成为了在理论上表达完全的一种共同的本质关系,这种在相互转化的对称性中的电与磁的统一就是电磁场。

位移电流的思想实验,直接导至麦克斯韦在以前的安培公式中添加电场的变化率一项,这就是麦克斯韦方程组物理本质化的一个关键,这样麦克斯韦就成功地的把静态意义的安培公式改造成了交变(电磁场)的安培公式,奠定了电磁场数学表达形式在本质上的统一,使以前没有内在共同统一性的静电学的和静磁学转变成为了电磁场理论的电动力学[4]。

由此我们可以看出,并不是麦克斯韦依完全靠数学演绎方法直接从库仑定律、安培定律、法拉第定律等数学表达式中推导得到了麦克斯韦方程组,麦克斯韦不是由即定的演绎性前提中推导出新的结果,而是首先是他用思想实验方法发现了安培定律的新的意义,补充了安培公式,从而揭示了电与磁的物理现象后面存在的共同的本质,这样才使以前几个相互没有内在统一性的电磁公式成为了具有本质性意义的麦克斯斯韦方程,成为了可以表达一种全新的物理对象的数学形式。

2 物理思想及方法原理2.1 麦克斯韦方程组的表达形式(真空中) (介质中)tBE∂∂-=⨯∇ερ=•∇E=•∇BtEuJuB∂∂+=⨯∇0ε(2)(1)(3)(4)(6)(5)(7)(8)tBE∂∂-=⨯∇ρ=•∇D=•∇BtDJH∂∂+=⨯∇2.2 物理思想和原理(1)和(5)是电场高斯定律,该定律单独描述了电场的一种性质,反映了空间中电场分布与电荷分布间的关系。

它既适用于静止带电体激发的静电场,又适用于变化的磁场激发感生涡旋电场[5]。

对于静电场,一点的静电场散度,表明该点在空间其他点产生静电场的能力,散度函数表明有源场场源的分布。

而静电场的散度在有电荷的地方不为零,这反映了电荷是静电场的源,而由积分形式我们可以知道,静电场的电场线是不闭合的曲线,在有电荷的地方电场线不连续,说明静电场是有源矢量场。

(2)和(6)是法拉第电磁感应定律。

观察该式,我们发现等式两边分别为电场的量和磁场的量,这表明电场与磁场之间存在某种关联或者说是转化关系。

考察积分形式,我们可以看到,随时间变化的磁场在空间中有电场环量,说明它在空间中激发了电场[6];再来看微分形式,我们可以知道该电场的旋度不为零,即它是有旋矢量场,这与静电场不同,我们把这种电场叫做感生涡旋电场。

静电场环量(旋度)等于零,因此静电场是无旋矢量场,或者说是保守场,静电力是保守力,它做的功与路径无关,仅与初末位置有关。

而因为感生涡旋电场是有旋矢量场,所以感生涡旋电场是非保守电场,涡旋电场力是非保守力,它所做的功不仅与初末位置有关,也与路径有关。

(3)和(7)是磁场高斯定律。

我们知道产生磁场的方式有两种,分别是传导电流和位移电流。

然而该定律表明这两种磁场在空间中的通量(散度)均为零,因此两种磁场都是无源矢量场,磁感应线是自闭合线[7]。

同时他也表明了磁单极子是不存在的。

(4)和(8)是麦克斯韦-安培定律,观察该定律,我们发现等式右边有一个与电场有关的量,这说明变化的电场对空间磁场环量有贡献,也即变化的电场在空间中激发了磁场。

这两种磁场性质相同,都是非保守场[8]。

3 意义经典场论是19世纪后期麦克斯韦在总结电磁学三大实验定律,并把它与力学模型进行类比的基础上创立起来的。

但麦克斯韦的主要功绩恰恰是他能够跳出经典力学框架的束缚,在物理上以“场而不是以“力”作为基本的研究对象,在数学上引入了有别于经典数学的矢量偏微分运算符,这两条是发现电磁波方程的基础。

这就是说,实际上麦克斯韦的工作已经冲破经典物理学和经典数学的框架,只是由于当时的历史条件,人们仍然只能从牛顿的经典数学和力学的框架去理解电磁场理论[9]。

4 麦克斯韦方程组的应用磁传感器广泛应用于航空航天、自动化测量、磁性存储、生物医学等各行业中,扮演着重要角色。

巨磁阻抗(Giant Magnetoimpedance, GMI)效应作为一种新型磁传感技术,它能够弥补巨磁阻(Giant Magnetoresistance, GMR)传感器的不足,实现在很宽温度范围下对微弱磁场的快速灵敏测试,同时它的制作成本较低,容易实现微型化和集成化,是一种能够同时满足灵敏度高、微型尺寸、响应速度快、功耗低和无磁滞等信息技术要求的传感器。

相对于薄膜和薄带材料而言,非晶丝材比较容易制备,易于形成理想的磁各向异性,能够获得较为理想的敏感性和GMI性能[10]。

但是丝材存在着明显的缺点:大批量生产时难以保证样品性能的可重复性,与电路的焊接、安装比较困难等。

而通过工艺手段的改进,薄膜和薄带材料目前在GMI性能和磁场敏感性方面已经达到甚至超过非晶丝材,同时二者的制作工艺能够与大规模集成电路相兼容,批量生产时能够保证样品性能的可重复性,制作成本较低,与电路的焊接和安装比较方便。

对单层和多层结构薄膜与薄带材料中的GMI 效应,人们开展了相关的理论研究,但是理论研究的过程都进行了简化,没有考虑到材料中各向异性场、易轴取向和阻尼系数对GMI效应的影响,同时对于曲折状结构的薄膜与薄带材料,还没有相应的理论模型对其GMI效应进行描述。

对于薄膜和薄带GMI传感器的制备,很多研究小组采用手工裁剪或金属掩膜图形化的方法进行制备,缺乏对MEMS制备工艺的系统研究,难以保证样品的性能稳定性和批量化生产。

在生物检测方面,科学家已经开始了基于GMI传感技术的相关研究,但到目前为止,尚未见到针对某个具体病原体的、基于巨磁阻抗传感器的应用型检测体系。

同时,目前基于GMI效应的生物检测尚处于起步阶段,涉及到为数不多的细胞实验都是利用细胞样品具有的吞噬作用与磁性粒子进行结合,未有对某一种细胞样品进行特异性检测。

基于以上考虑,本文对基于软磁薄膜和薄带材料的微型GMI传感器开展理论、制备工艺和生物检测应用方面的研究,将基于MEMS工艺制备的高性能GMI传感器应用于生物检测领域,通过实验工作,为建立一套相对完善的、基于GMI效应的生物检测系统打下基础。

5 总结我们从麦克斯韦方程组的产生,形式、内容和它的历史过程中可以看到,第一、物理对象是在更深的层次上发展成为新的公理表达方式而被人类所撑握,所以科学的进步不会是在既定的前提下演进的,一种新的具有认识意义的公理体系的建立才是科学理论进步的标志。

第二、物理对象与对它的表达方式虽然是不同的东西,但如果不依靠合适的表达方法就无法认识到这个对象的“存在”。

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