看得懂的电磁场理论 解电路的惑
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
看得懂的电磁场理论解电路的惑
本文的作者凤舞天是《电子工程专辑》的老博主,希望用自己的所学成就自己的事业,更希望惠及他人。分享了很多自己创业和管理的经验。《看得懂的电磁场理论》这篇博文,自发表后至有109名读者表示喜欢此文,阅读6844,评论56,深受读者喜爱。《续:看得懂的电磁场理论》是博主综合这段时间深入思考,与网友在评论中互动。以下是博文内容:自从发表了“看得懂的电磁场理论”这篇文章后,短短16日就在“最喜欢博文”中置顶,可见大家对于了解电磁场方面的知识应该是相当迫切的。虽然今天很多电磁场的知识都由以电路为基础加上一些规矩约束,在各个行业中应用良好,比如PCB设计、射频甚至天线,都可以凭借一些“行业规则”,一些“模版”轻松设计,如PCB有“华为PCB设计标准”,按照这个上面的要求布线,都不需要再理解电磁场了,射频、天线若有师傅传授经验,也是模版化了,本人接触过不少做这些方面的,都是基于经验为主的设计也可以设计出性能不错的产品,这个会让一部分人迷惑,电磁场这么难,还需要学习电磁场吗?我认为,这个根据个人的实际情况选择,基
础差的可以不需要学,但对于有一定基础,又想进一步理解电磁场,用电磁场的观点来看待PCB设计、射频、天线,
可以把他们统一起来,尤其是在培养人才方面,只需要把电
磁场原理讲解透彻,再结合一些例子,他们可以通过实践举一反三,今后不再需要师傅一一传授。记得在2007年,有一个做对讲机的小伙子过来面试,那个时候我们公司还弱,没几个人,聊天中他问了我几个关于射频、天线方面的问题,他的师傅从不跟他讲原理如何,只是让他该如何做如何做,让他很疑惑?我一一的用电磁场给他做了解答,之后他马上回去辞职跟了我。学电磁场可以解电路的惑,其实电磁场并不是很难,他的难点,核心在于我们没法直观观察,并且我们肉眼无法直观看到,其实分析透彻后,一点都不难。我也在平时把这些电磁场的理论基础传授给我的同事,让他们不知不觉中学习。为了进一步把这篇文章写好,多次跟网友交流,甚至发邮件给曾教我电磁场的大学老师,尤其是在msOS群内,新加入不少因为看到这篇文章进来的,经常讨论之后有了新的认识,可以把之前这篇文章的一些细节漏洞补齐,之前有些难点我是避开讲解的,随着自己的认识会慢慢添加进去。(还死啃概念?看得懂的电磁场理论)第2页:发邮件给曾教我电磁场的大学老师请教及老师高徒的回复
后面附张老师高足的回复,一位学术上很出色的博士:张老师,您好!我是兰大信息学院97级01届的学生,名叫王绍伟,当年听过您的电磁场微波课程,受益匪浅,提到电磁场,第一个想起您来。我现在在深圳,以前做手机开发,经常接触到射频,虽然自己对电磁场有一定的了解,但往往基于数
学层面,理性认识,时间长了就模糊了,而在实际使用中,这些理性认识其实是很不足的,真正有价值的是感性认识,尤其是对场结构的认识,所以我基于场结构,建立了一套感性直观的体系,但也很模糊,往往只能意会,不能言传。现在我在开发推广一套嵌入式软件,有一帮嵌入式群体跟着我学,他们时常提到无法理解电磁场,但实际中又经常碰到高速走线,比如微带线等,所以我也偶尔给他们讲解,讲解多了之后,我把我内心想表达的东西慢慢的整理出来,成了这篇文章,自我感觉还可以,但一些细节方面,可能还存在问题,所以我想进一步深化这篇文章,特写信向您请教,请您指点一二。感谢您当年的指教,非常感谢!您的学生:王绍伟张老师高足的回复你好,我是张老师的学生,代张老师仔细阅读了你的文章,意见如下:1.这篇文章浅显易懂,由电路理论自然地过渡到电磁场理论,可以使普通的学生能感性上认识电磁场。2.文中这句话“但电的建立是光的速度,所以电路建立的基础,显然不是以电子的移动作为初始条件”还需要进一步斟酌。3.电路分直流和交流电路,你从路到场的过渡或许可以从低频电路到高频电路展开。4.可以加入集总模型和分布式参数模型。5.其他部分解释比较详细,可以作为一个不错的入门学习资料。第3页:反思:文章中还需要解决的一些硬伤孔老师:您好,感谢您的回复。目前这篇文章中还有一些硬伤需要解决的,大致还有如下几点:1、LC振
荡与波到底有什么区别,大家很容易把LC振荡理解为波而导致失败,本文中是硬性给出了结论,后续需要解决,这个目前已经基本上想通,引入空间正交概念解决,麦氏方程前两个都是一阶微分方程,一阶微分方程就是一个正交,而电场与磁场在空间上正交恰好解决了这个问题。2、电磁场是什么样子的,需要找到实际中的对应例子,我之前用了DNA 的双螺旋作为类比,有些像,但毕竟不准确,还需要继续寻找。3、大家一般会把电路与电磁场混淆了,需要给出一个比较清晰的逻辑,比如电路是基于电流的,电流基于回路的电场的,电场又基于什么,应该是电磁场,那么电磁场本源是什么,我认为信号源存在,电磁场就存在了,只是接了电路这个回路之后,首先这个电磁场去探索电路,通过多次的折叠振荡达到稳态,在电路中建立了稳定的电场,继而才有稳定的电流,这样把整个逻辑理顺。4、电子存在比较大的质量,移动速度很慢,跟电磁场的速度相比,差距很大,但是传输线中,又是基于L、C模型的,若电子速度就没有跟上电场速度,这个传输线模型就无法成立,在电磁场的传输线模型中,回避了电子移动速度问题,这个目前是我最困惑的,因为从数据上了解,差距很大,若只是稍微慢一些,还可以理解为损耗。以上是我这段时间思考的,也是有些网友提问的。从您的回复看,您对于这方面确实很有研究,并且我刚百度了一下您,在学术领域有较深厚的作为,感谢您的
指导,谢谢!第4页:讨论:集中参数电路只在理论上存在tamkay我还想强调我的一个观点,现实中是没有集中参数
电路的(即我们常说的电路),集中参数电路只在理论上存在,所有实际存在的电路都是分布参数电路。如果这些电路在低频下工作,则可以近似处理为集中参数;如果这些电路在处在直流稳态下,则可以处理为集中参数。tamkay现有
电磁场理论是非常清晰明确的,是精确描述电磁场规律(包括了真空中、介质中和导体中的规律)的理论。有人认为理论不实用,是因为实际产品的电磁场结构模型可能是不精确的,甚至是时变的,这时精确建模和科学计算就特别有用,如果是时变的,或者是随机变化的,那么需要应用更复杂的数学工具才能透彻研究。diliang很多问题直至物理学前沿了,电磁场的本质其实还不知道,所以要想清晰的理解就难了。一种理论说空间(真空)就是一种能量存在的方式,电磁波则是空间能量传递的一种方式或者特性。物质也是能量存在的一种方式,那么导体当然也是。至于电子的质量是很小的,是轻子,速度是可以加速到接近光速的。当然是在真空中。如果在介质中,光也是会慢许多的,电磁场也会慢许多,电子也慢许多。电子的运动受电磁力的作用,在导体中,
主要是电场力。但是电子在导体中的运动方式,其实也是不清楚的,电阻是导体宏观上的特性,并不能说明影响的是具体单个电子的速度,倒像是影响经过的电子数目。这点又和