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电磁场与电磁波 PPT
合成波得平均能流密度矢量
S1av
1 2
Re[E1(r )
H1 (r )]
1 2
Re[ex E1y (r )H1z (r )
பைடு நூலகம்
ez E1y (r )H1x (r )]
eexx
24EEimim
11
ssinini isisnin2 (2k(1kz1czocsosi) i
)
例6、4、1 当垂直极化得平面波以角度i 由空气向无限大得理
电磁场与电磁波
因此得到,产生全反射得条件为:
电磁波由稠密媒质入射到稀疏媒质中,即ε1 >ε2
入射角不小于c arcsin 2 1 , c 称为全反射的临界角。
对全反射得进一步讨论
θ i <θc 时,不产生全反射
θ i =θc 时， sint
1 2
sin c
1
t 90o
// 1
2
1 c
arcsin
0 4 0
6
可见入射角θi＝π/ 3大于临界角θc＝π/ 6 ,此时发生全反射。
入射得圆极化波可以分解成平行极化与垂直极化得两个线极 化波,虽然两个线极化波得反射系数得大小此时都为1,但它们得相 位差不等于±π/ 2,因此反射波就是椭圆极化波。
例6、3、1 下图为光纤得剖面示意图,如果要求光波从空气进 入光纤芯线后,在芯线与包层得分界面上发生全反射,从一端传至另 一端,确定入射角得最大值。
透射波沿分界面方向传播,没有沿z方向传播得功率,并且反射功 率密度将等于入射功率密度。
θ i >θc 时,
sint
1 2
sin i
1
// 1
ktz k2 cost k2 1 sin 2 t
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 。
电磁场与电磁波(1)幻灯片PPT
(z)Ur(z)Ir(z) Ui(z) Ii(z)
▪ 对无耗传输线γ=jβ，终端负载为Zl，得 (z ) A A 2 1 e e j j z z Z Z L L Z Z 0 0 e j2 z L e j2 z
▪ 其中
LZ ZL L Z Z0 0Lejl
称为终端反射系数
7.1 均匀传输线的分析
U min
A1[1
l
]
I
max
A1 Z0
[1
l
]
▪ 电压波节点阻抗也为纯电阻， 其值为
Rmin
Z011 ll
Z0
7.2 传输线的等效
❖ 行驻波状态
▪ 可见电压波腹点和波节点相距λ/4，且两点阻抗有如下 关系： Rm axRm inZ0 2
7.2 传输线的等效
❖ 传输线的等效
▪ 终端短路的无耗传输线的等效
前向波与后向波的叠加
U(z)A1ez A2ez
I(z) 1 Z0
(A1ez
A2ez)
7.1 均匀传输线的分析
❖ 传输线的重要参量
▪ 特性阻抗Z0
Z0
R jL C jC
▪ 对于均匀无耗传输线， R=G=0， 因此均匀无耗传输
线的特性阻抗为
Z0
L C
▪ 此时， 特性阻抗Z0为实数， 且与频率无关。
7.1 均匀传输线的分析
❖ 传输线中的重要参量
▪ 传播常数γ
( R jL )G ( jC ) j
▪ 对于均匀无耗传输线，R=G=0，有jLCj ▪ 对于损耗很小的传输线， 即满足R<<ωL, G<<ωC时：
(R j L )(G j C )
j L (1 j R ) j C (1 j G )
电磁场与电磁波理论课件PPT
6-12
《电磁场与电磁波理论》
第6章均匀平面波的传播
1. 沿 轴方向传播的均匀平面波的电磁场
♥ 直接求解横向场的亥姆霍兹方程得到横向场分量的通解◘——待定的复常数◘
——代表向 方向传播的波
◘
——代表向 方向传播的波
6-13
《电磁场与电磁波理论》
第6章均匀平面波的传播
1. 沿 轴方向传播的均匀平面波的电磁场
◘ 电场的极化就是磁场的极化；
◘ 不同的位置处，极化的形式完全相同，只是变化的起始点 不同。
6-29
《电磁场与电磁波理论》
一般情况的椭圆极化波
第6章均匀平面波的传播
平面解析几何中的直线、圆和椭圆 均匀平面波电磁场的极化 椭圆极化的均匀平面波
6-30
《电磁场与电磁波理论》
第6章均匀平面波的传播
第6章均匀平面波的传播
均匀平面波的五个传播参数
（4） 相速 ——等相位面的传播速度，即
（5） 波阻抗
（6.1.47） ——横向电场与横向磁场之比，即
（6.1.33）
真空中
（6.1.34）
6-20
《电磁场与电磁波理论》
第6章均匀平面波的传播
均匀平面波的三个传播特性
（1）均匀平面波是横电磁波（TEM波）——没有传播方向的 分量，只有垂直于传播方向的分量，即
平面解析几何中的直线、圆和椭圆
◘ 过原点的直线的方程
◘ 圆心在原点的圆方程
◘ 圆心在原点主轴与 轴夹角为 的椭圆方程
其中
，而
6-31
《电磁场与电磁波理论》
第6章均匀平面波的传播
均匀平面波的电磁场的极化
——椭圆的参数方程
♥ 均匀平面波的电场的两个分量根据幅度和相位的不同将会 分别满足直线、圆或椭圆方程的。这样一来，电场的顶点 随着时间画出的轨迹必然形成直线、圆、椭圆，其对应的 均匀平面波就分别称为线极化波、圆极化波、椭圆极化波。
高三物理电磁场与电磁波PPT精品课件
3．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正 确的是 [ ] A．频率越大，传播的速度越大 B．频率不同，传播的速度相同 C．频率越大，其波长越大 D．频率不同,传播速度也不同
思考与讨论
4．频率为600 kHz到1.5 MHz的电磁波其波
长由 m到
m．
5．某收音机调谐电路的可变电容器动片完全旋 入时，电容是390 PF，这时能接收到520kHz 的无线电电波，动片完全旋出时，电容变为39 PF，这时能收到的无线电电波的频率是 ______×106 Hz，此收音机能收到的无线电电波 中，最短的波长为______m．（取三位有效数字）
思考与讨论
6．LC回路中，电容器为C1，线圈自感为L1．设电磁
波的速度为c，则LC回路产生电磁振荡时向外辐射电
磁波的波长为(
).
7.根据麦克斯韦的电磁理论，下列说法正确的是：
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的
磁场周围一定产生变化的电场
5、电磁波具有＿电＿磁＿＿能，电磁波的发射过程就是向外辐射
能量、传递信息的过程。
6、也会发生＿反＿射＿＿、＿折＿射＿＿、＿衍＿射＿＿、＿干＿涉＿＿、＿ ＿多＿普＿勒＿＿效＿应＿＿＿等现象
四、电磁场的物质性
（请同学们阅读教材并总结） 电磁场有：能量、 “光压”、运动的质量、 动量（与其它物质相互作用）。
二、麦克斯韦电磁场理论的，电路里将会产 生感应电流（图甲），这是熟悉的电磁感应现 象．麦克斯韦从场的观点研究了电磁感应现象，认 为电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生 了一个电场，这个电场驱使导体中的自由电荷做定 向的移动．麦克斯韦还把这种用场来描述电磁感应 现象的观点，推广到不存在闭合电路的情形．他认 为，在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在 的现象，跟闭合电路是否存在无关（图乙）．
思考与讨论
4．频率为600 kHz到1.5 MHz的电磁波其波
长由 m到
m．
5．某收音机调谐电路的可变电容器动片完全旋 入时，电容是390 PF，这时能接收到520kHz 的无线电电波，动片完全旋出时，电容变为39 PF，这时能收到的无线电电波的频率是 ______×106 Hz，此收音机能收到的无线电电波 中，最短的波长为______m．（取三位有效数字）
思考与讨论
6．LC回路中，电容器为C1，线圈自感为L1．设电磁
波的速度为c，则LC回路产生电磁振荡时向外辐射电
磁波的波长为(
).
7.根据麦克斯韦的电磁理论，下列说法正确的是：
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的
磁场周围一定产生变化的电场
5、电磁波具有＿电＿磁＿＿能，电磁波的发射过程就是向外辐射
能量、传递信息的过程。
6、也会发生＿反＿射＿＿、＿折＿射＿＿、＿衍＿射＿＿、＿干＿涉＿＿、＿ ＿多＿普＿勒＿＿效＿应＿＿＿等现象
四、电磁场的物质性
（请同学们阅读教材并总结） 电磁场有：能量、 “光压”、运动的质量、 动量（与其它物质相互作用）。
二、麦克斯韦电磁场理论的，电路里将会产 生感应电流（图甲），这是熟悉的电磁感应现 象．麦克斯韦从场的观点研究了电磁感应现象，认 为电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生 了一个电场，这个电场驱使导体中的自由电荷做定 向的移动．麦克斯韦还把这种用场来描述电磁感应 现象的观点，推广到不存在闭合电路的情形．他认 为，在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在 的现象，跟闭合电路是否存在无关（图乙）．
电磁场与电磁波课件
V
S (r ) R
dS C dl C
S
Line charge：
l ( r ) R C
C
Point charge： (r )
电磁场与电磁波
第3章 静态电磁场及其边值问题的解
dl
8
3. Potential Difference Multiplying to the both side of
1 2
介质1 介质2
E2
1
1
2
2
BC on the face of conductor In the case of balance of static E field, the field inside conductor is zero, the BC on surface will be:
Criteria of reference
两点间电位差有定值
Expression meaningful
Expression simplicity, the reference is always at infinite if charge on finite space One reference point for one problem
0
2
电磁场与电磁波
第3章 静态电磁场及其边值问题的解
11
6. Static Potential’s BC P1 and P2 are two point near the interface of two dielectric, one on each side, the potential are 1 and 2 respectively. If the distance between the two point is ⊿l→0
电磁场与电磁波ppt完美版课件
探究一
探究二
随堂检测
画龙点睛变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
探究一
探究二
随堂检测
实例引导例1根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场解析:根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化识
自我检测
1.正误判断。(1)电磁波也能产生干涉、衍射现象。( )答案:√(2)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。答案:√2.探究讨论。为什么电磁波是横波?答案:根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度是相互垂直的,且二者均与波的传播方向垂直。因此,电磁波是横波。
探究一
探究二
随堂检测
规律方法理解麦克斯韦的电磁场理论的关键掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
探究一
探究二
随堂检测
变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波( )
解析:由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A图),由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如B、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会产生电磁波;只有振荡的电场(即周期性变化的电场)(如D图),才会激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激发出振荡的电场……如此周而复始,便会形成电磁波。答案:D
第1电磁场与电磁波图文图文课件.4节
点和终点的位
P2点置为有任关意动点，则 P2点的函数值可表示为
uP2
P2 P1
u
dluP1P2源自F dl CP1如在静电场中，已知电场强度，就可求得电位函数 （第二章介绍）
结论
一个标量场，求其梯度得到的矢量场一定为无旋场； 无旋场沿闭合路径的积分一定等于零，或者说积分与路径无 关； 无旋场可以用一个标量函数的梯度来表示。 无旋场也称为保守场或有势场。
1.4 标量场(scalar field)
一个仅用其大小就可以完整表征的场称为标量场
本节要点
等值面 方向导数 梯度 梯度的积分
1. 等值面
ux, y, z C
称为标量场u的等值面，随着C的
取值不同，得到一系列不同的等值面.
例如，根据地形图上等高线及 其所标出的高度，我们就能了 解到该地区的高低情况，根据 等高线分布的疏密程度可以判 断该地区各个方向上地势的陡 度。
感谢
谢谢，精品课件
资料搜集
34 200标线00100量00场的等值
等值面与等值线
2. 方向导数(directional derivative)
方向导数
u lim uP uP0
l P0
l 0
l
如果上式的极限存在，则称它 为 标量场函在数不在同点方P向0处上沿的l方变向化的率方向导 一般数说来是不同的
在直角坐标系中
u u cos u cos u cos
如果一个矢量场满足 F =0，即是一个无旋场，则该矢 量场可以用一个标量函数的梯度来表示，即F = u
等值线与梯度
4. 梯度的积分
由斯托克斯定理，无旋场沿闭合路径的积分必然为零
沿闭合路径的
u dl u dl
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•6. 1771——1773年间，英国科学家卡文迪什进行了大量的 静电试验，证明在静电情况下，导体上的电荷只分布在导体 表面上。
电磁学发展史
• 7. 1785年，法国科学家库仑在实验规律的基础上，提出了 第一个电学定律：库仑定律。使电学研究走上了理论研究 的道路。
• 8. 1820年，由丹麦的科学家奥斯特在课堂上的一次试验中， 发现了电的磁效应，从此将电和磁联系在一起 。
应用的各个领域
电子对抗
无线通信
微波烘干、杀菌
广播、电视 雷达、导航、遥感
磁悬浮技术
电磁理论
工业无损探伤
探地雷达
射电天文
强电（变压器、电机）等
电磁医疗仪器、电磁医疗
电磁兼容等
应用实例
静态场应用
阴极射线示波器 喷墨打印机 磁悬浮列车 磁分离器
矿物的... 分选
时变场应用
变压器 蓝牙技术 卫星通信 微波炉/电磁炉
隐形...飞机
带电粒子偏转：静电场最常见的应用
• 原理：通过控制带电粒子（电子或是质子）的轨迹。
原理应用： 》阴极射线示波器 》回旋加速器 》喷墨打印机 》速度选择器等
所有带电粒子偏转都是通过两平行板间的电位差实现
阴极射线示波器
/zskj/5019/EMF&W/application/html/1_1.htm
喷 墨 打 印 机
• /zskj/5019/EMF&W/application/html/1_2.htm
喷 墨 打 印 机
• /zskj/5019/EMF&W/application/html/1Βιβλιοθήκη 2.htm磁 悬 浮 列 车
2019.2.9盘点世上最快的五大火车：中国火车入选
课程特点
• 理论体系严谨 • 抽象------看不见、摸不着 • 要求：
》具有较深厚的数学功底 》较强的空间想象能力 》较好的逻辑推理能力 • 应用广泛
本课程与相关课程的关系
波动光学
无线通信
通信原理
微波技术与天线
光纤通信
信号与系统
电磁场与电磁波
线性代数
普通物理
高等数学
复变函数
学习建议
课前预习 课堂学习 课后复习
教材
应用教材 王家礼 朱满座 路宏敏 编《电磁场与电磁波》第三版
参考教材
郭辉萍 刘学观 编《电磁场与电磁波》第二版
谢处方 饶克谨 编《电磁场与电磁波》
焦其详 王道东 编《电磁场理论》
毕德显
编《电磁场理论》
杨儒贵
编《电磁场与波》
参考网站 /zskj/5019/EMF&W/ /faculty/hmlu/index.html /jp2019/02/lyindex.html
电磁炉
加热原理：采用磁场感应电流(涡流)加热，利用电流通 过线圈产生磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿的 底部时即会产生无数小涡流，使器皿本身自行高速发 热，然后再加热于器皿内的食物。
• 15. 1866年，德国的西门子发明了使用电磁铁的发电机， 为电力工业开辟了道路。
• 16. 1876年，美国贝尔发明了电话，实现了电声通信。
• 17. 1879年，美国发明家爱迪生发明了电灯，使电进入了 人们的日常生活。
• 18. 1887年，德国的物理学家赫兹首次用人工的方法产生 了电磁波。
中国上海磁悬浮列车
卫星通信
• 卫星通信是二战之后发展起来的 一种先进的无线通信技术。
• 基本原理：卫星通信就是地球上（包括地球、水面和 低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星做中 继站而进行的通信。
• 通信地球站：可以是地面站、车载站、机载站 • 地球站的天线要始终对准卫星才能利用卫星进行通信，
熟悉教材内容 复习先修课程
教学安排 课堂纪律 师生互动 出勤率 复习教材内容 复习考试内容
电磁学发展史
• 1. 最早的记载：公元前 600年左右
• 2. 1745年，荷兰莱顿大学教授马森布罗克制成了 莱顿瓶，可以将电荷储存起来，供电学实验使用， 为电学研究打下了基础。
• 3. 1752年7月，美国著名的科学家、文学家、政 治家富兰克林的风筝试验，证实了闪电式放电现 象，，发明了避雷针，从此拉开了人们研究电学的 序幕。
电磁学发展史
•4. 1638年，在我国的某些建筑学的书籍中就有关于避雷的 记载：屋顶的四角都被雕饰成龙头的形状，仰头、张口，在 它们的舌头上有一根金属芯子，其末端伸到地下，如有雷电 击中房顶，会顺着龙舌引入地下，不会对房屋造成危险。
•5. 1753年，俄国著名的电学家利赫曼在验证富兰克林的实 验时，被雷电击中，为科学探索献出了宝贵的生命。
所以我们通常使用静止卫星，也即同步卫星。
• 同步卫星：卫星处在距地面35600公里左右时，周期 T=24小时，时间与地球自转时间一致。
我国卫星发展状况
• 1、1970年4月24日成功发射“东方红一号”第一 颗卫星。
• 2、1984年4月 成功发射第一颗同步卫星“东方红 二号”。
• 3、1990年4月27日成功发射“亚州一号”通信卫 星。
• 9. 1822年，法国科学家安培提出了安培环路定律，将奥斯 特的发现上升为理论。
• 10. 1825年，德国科学家欧姆得出了第一个电路定律：欧 姆定律。
• 11. 1831年，英国实验物理学家法拉第发现了电磁感应定 律 。并设计了世界上第一台感应发电机。
电磁学发展史
• 12、1840年，英国科学家焦耳提出了焦耳定律，揭示了电 磁现象的能量特性。
• 13、1848年 ，德国科学家基尔霍夫提出了基尔霍夫电路理 论，使电路理论趋于完善。
• 奥斯特的电生磁和法拉第的磁生电奠定了电磁学的基础。
• 14、 电磁学理论的完成者——英国的物理学家麦克斯韦 （1831—1879）。麦克斯韦方程组——用最完美的数学形 式表达了宏观电磁学的全部内容 。麦克斯韦从理论上预言 了电磁波的存在。
• 19. 随之，俄国的波波夫和意大利的马可尼，利用电磁波 通信获得成功，开创了人类无线通信的新时代。
本课程的应用
应用的三个主要方面
• 静电场：利用静电场对带电粒子具有力的作用。如： 静电复印、静电除尘以及静电喷漆
• 静磁场：利用磁场力的作用。如：电磁铁、磁悬浮 轴承以及磁悬浮列车等
• 时变电磁场：利用电磁波作为媒介传输信息。如： 无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无 线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等 信息技术
电磁学发展史
• 7. 1785年，法国科学家库仑在实验规律的基础上，提出了 第一个电学定律：库仑定律。使电学研究走上了理论研究 的道路。
• 8. 1820年，由丹麦的科学家奥斯特在课堂上的一次试验中， 发现了电的磁效应，从此将电和磁联系在一起 。
应用的各个领域
电子对抗
无线通信
微波烘干、杀菌
广播、电视 雷达、导航、遥感
磁悬浮技术
电磁理论
工业无损探伤
探地雷达
射电天文
强电（变压器、电机）等
电磁医疗仪器、电磁医疗
电磁兼容等
应用实例
静态场应用
阴极射线示波器 喷墨打印机 磁悬浮列车 磁分离器
矿物的... 分选
时变场应用
变压器 蓝牙技术 卫星通信 微波炉/电磁炉
隐形...飞机
带电粒子偏转：静电场最常见的应用
• 原理：通过控制带电粒子（电子或是质子）的轨迹。
原理应用： 》阴极射线示波器 》回旋加速器 》喷墨打印机 》速度选择器等
所有带电粒子偏转都是通过两平行板间的电位差实现
阴极射线示波器
/zskj/5019/EMF&W/application/html/1_1.htm
喷 墨 打 印 机
• /zskj/5019/EMF&W/application/html/1_2.htm
喷 墨 打 印 机
• /zskj/5019/EMF&W/application/html/1Βιβλιοθήκη 2.htm磁 悬 浮 列 车
2019.2.9盘点世上最快的五大火车：中国火车入选
课程特点
• 理论体系严谨 • 抽象------看不见、摸不着 • 要求：
》具有较深厚的数学功底 》较强的空间想象能力 》较好的逻辑推理能力 • 应用广泛
本课程与相关课程的关系
波动光学
无线通信
通信原理
微波技术与天线
光纤通信
信号与系统
电磁场与电磁波
线性代数
普通物理
高等数学
复变函数
学习建议
课前预习 课堂学习 课后复习
教材
应用教材 王家礼 朱满座 路宏敏 编《电磁场与电磁波》第三版
参考教材
郭辉萍 刘学观 编《电磁场与电磁波》第二版
谢处方 饶克谨 编《电磁场与电磁波》
焦其详 王道东 编《电磁场理论》
毕德显
编《电磁场理论》
杨儒贵
编《电磁场与波》
参考网站 /zskj/5019/EMF&W/ /faculty/hmlu/index.html /jp2019/02/lyindex.html
电磁炉
加热原理：采用磁场感应电流(涡流)加热，利用电流通 过线圈产生磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿的 底部时即会产生无数小涡流，使器皿本身自行高速发 热，然后再加热于器皿内的食物。
• 15. 1866年，德国的西门子发明了使用电磁铁的发电机， 为电力工业开辟了道路。
• 16. 1876年，美国贝尔发明了电话，实现了电声通信。
• 17. 1879年，美国发明家爱迪生发明了电灯，使电进入了 人们的日常生活。
• 18. 1887年，德国的物理学家赫兹首次用人工的方法产生 了电磁波。
中国上海磁悬浮列车
卫星通信
• 卫星通信是二战之后发展起来的 一种先进的无线通信技术。
• 基本原理：卫星通信就是地球上（包括地球、水面和 低层大气中）的无线电通信站之间利用人造卫星做中 继站而进行的通信。
• 通信地球站：可以是地面站、车载站、机载站 • 地球站的天线要始终对准卫星才能利用卫星进行通信，
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电磁学发展史
• 1. 最早的记载：公元前 600年左右
• 2. 1745年，荷兰莱顿大学教授马森布罗克制成了 莱顿瓶，可以将电荷储存起来，供电学实验使用， 为电学研究打下了基础。
• 3. 1752年7月，美国著名的科学家、文学家、政 治家富兰克林的风筝试验，证实了闪电式放电现 象，，发明了避雷针，从此拉开了人们研究电学的 序幕。
电磁学发展史
•4. 1638年，在我国的某些建筑学的书籍中就有关于避雷的 记载：屋顶的四角都被雕饰成龙头的形状，仰头、张口，在 它们的舌头上有一根金属芯子，其末端伸到地下，如有雷电 击中房顶，会顺着龙舌引入地下，不会对房屋造成危险。
•5. 1753年，俄国著名的电学家利赫曼在验证富兰克林的实 验时，被雷电击中，为科学探索献出了宝贵的生命。
所以我们通常使用静止卫星，也即同步卫星。
• 同步卫星：卫星处在距地面35600公里左右时，周期 T=24小时，时间与地球自转时间一致。
我国卫星发展状况
• 1、1970年4月24日成功发射“东方红一号”第一 颗卫星。
• 2、1984年4月 成功发射第一颗同步卫星“东方红 二号”。
• 3、1990年4月27日成功发射“亚州一号”通信卫 星。
• 9. 1822年，法国科学家安培提出了安培环路定律，将奥斯 特的发现上升为理论。
• 10. 1825年，德国科学家欧姆得出了第一个电路定律：欧 姆定律。
• 11. 1831年，英国实验物理学家法拉第发现了电磁感应定 律 。并设计了世界上第一台感应发电机。
电磁学发展史
• 12、1840年，英国科学家焦耳提出了焦耳定律，揭示了电 磁现象的能量特性。
• 13、1848年 ，德国科学家基尔霍夫提出了基尔霍夫电路理 论，使电路理论趋于完善。
• 奥斯特的电生磁和法拉第的磁生电奠定了电磁学的基础。
• 14、 电磁学理论的完成者——英国的物理学家麦克斯韦 （1831—1879）。麦克斯韦方程组——用最完美的数学形 式表达了宏观电磁学的全部内容 。麦克斯韦从理论上预言 了电磁波的存在。
• 19. 随之，俄国的波波夫和意大利的马可尼，利用电磁波 通信获得成功，开创了人类无线通信的新时代。
本课程的应用
应用的三个主要方面
• 静电场：利用静电场对带电粒子具有力的作用。如： 静电复印、静电除尘以及静电喷漆
• 静磁场：利用磁场力的作用。如：电磁铁、磁悬浮 轴承以及磁悬浮列车等
• 时变电磁场：利用电磁波作为媒介传输信息。如： 无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无 线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等 信息技术