文档介绍：《电磁场理论》第 1章矢量分析第1页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组一、认识电磁场与电磁波二、电磁场与电磁波学科发展简史五、课程内容简介四、学习目的、 ic Field & Wave 《电磁场理论》第 1章矢量分析第2页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组一、认识电磁场与电磁波物质属性:电磁场与电磁波是客观存在的一种特殊的物质形态; 它具有能量属性,对其中的带电体具有作用力。场与介质:电磁场与电磁波的存在和传播不依赖于任何介质; 当空间存在介质时,在电磁场的作用下介质中会发生极化与磁化现象,结果在介质中又产生二次电场及磁场,从而改变了介质中原先的场分布,这就是场与介质的相互作用现象。场与源:(静态及时变)电荷、电流是产生电磁场的源。研究场与源的关系是电磁场与波理论的基本问题之一。《电磁场理论》第 1章矢量分析第3页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组公元前580年,希腊人发现了(琥珀与毛皮)摩擦起电现象。公元前239年,中国人发现磁石吸铁现象;公元初发明指南针。 1785年,法国库仑通过实验建立了库仑定律。 1820年,丹麦奥斯特发现了电流能够产生磁场;法国安培计算了两个电流之间的作用力。 1831年,英国法拉第发现了电磁感应现象,并创建了电磁感应定律,说明了时变磁场可以产生时变电场。 1873年,英国麦克斯韦引进位移电流的概念;指出变化的电场也能产生磁场;提出麦克斯韦方程组;预言了电磁波的存在。 1888年,德国赫兹实验证实了电磁波的存在。…… 1968年,Veselago系统研究了负折射率介质中电磁波传播特性。……二、电磁场与电磁波学科发展简史《电磁场理论》第 1章矢量分析第4页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组当今的无线通信、广播、雷达、遥控遥测遥感、无线因特网和局域网、卫星定位等信息技术都是利用电磁波作为载体传输信息的。静电复印、静电除尘以及静电喷漆等技术,都是基于静电场对于带电粒子具有电场力的作用。电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等,都是利用磁场力的作用。: 变压器(电磁能量变换),电磁炉,电磁兼容技术,电磁生物效应,隐身飞机,电磁炮,等等。《电磁场理论》第 1章矢量分析第5页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组电话:1876年,。电报:1895年,马可尼(意大利);1901年,跨越大西洋3200公里距离的试验成功。电视: 1884年,德国尼普科夫提出机械扫描电视的设想;兹沃霄金在1923和1924 年相继发明了摄像管和显像管。雷达: 1936 年,英国人瓦特设计的警戒雷达最先投入了运行。 1938 年,美国研制成第一部能指挥火炮射击的火炮控制雷达。 1940 年, 多腔磁控管的发明使微波雷达的研制成为可能。 1944 年,能够自动跟踪飞机的雷达研制成功。卫星定位技术: 1957 年卫星发射成功后,人们试图将雷达引入卫星,实现以卫星为基地对地球表面及近地空间目标的定位和导航。 1958 年底,美国开始研究实施这一计划,于 1964 年研究成功子午仪卫星导航系统。 1973 年美国提出了由 24 颗卫星组成的实用系统新方案,即 GPS 计划。 1990 年最终的 GPS 方案是由 21 颗工作卫星和 3 颗在轨备用卫星组成。欧洲:伽利略计划;中国:北斗计划。《电磁场理论》第 1章矢量分析第6页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组四、课程目的与意义、学习要求及方法课程目的、意义: 电磁场理论是研究电磁场运动规律的科学,具有较完整的理论体系和较高的实用价值。本课程学习电磁场与电磁波的基本概念、基本规律和分析方法,为未来科研工作需要及后续相关课程学习奠定电磁场与电磁波的理论基础。课程基本要求概述:掌握静态与时变电磁场与电磁能、以及电磁辐射与电磁波等的基本性质和基本规律,学会电磁场与电磁波问题的基本分析方法,具有从场的角度分析和计算一些典型电磁场边值问题的能力,能够分析和计算平面电磁波在无界空间以及波导中的传播特性,了解电磁场与电磁波知识的一些典型应用。学习方法建议:注重对基本概念和规律的理解;学习培养用数学方法分析、解决电磁场问题的能力; 学习提高空间想象能力和抽象思维能力;独立完成一定数量的习题;认真阅读参考书。《电磁场理论》第 1章矢量分析第7页 14:38 北航仪器光电学院《电磁场理论》课程组?数学基础: 矢量分析?电磁场: 电磁场的基本规律; 静态电磁场及其边值问题; 时变电磁场?电磁波: 均匀平面波在无界