文档介绍：电磁场与电磁波绪论矢量分析电磁场基本物理量静电场分析静电场边值问题恒定磁场分析时变电磁场正弦平面电磁波绪论一、课程的性质和任务“电磁场与电磁波”是高等学校电子信息类及电气信息类专业本科生必修的一门技术基础课,课程涵盖的内容是合格的电子、电气信息类专业本科学生所应具备的知识结构的重要组成部分。近代科学的发展表明,电磁场与电磁波基本理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础,而且对完善自身素质,增强适应能力和创造能力长远地发挥作用。本课程将在“大学物理(电磁学) ”的基础上,进一步研究宏观电磁现象和电磁过程的基本规律及其分析计算方法。通过课程的学习,掌握基本的宏观电磁理论,具备分析和解决基本的电磁场工程问题的能力。二、电磁场理论发展历史最初,人们只能定性观察电现象、磁现象电磁场理论发展中的重大事件: 库仑定律(电荷相互作用力规律) 1820 :电流磁效应(奥斯特) 安培力定律(安培) 1831 :电磁感应(法拉第) 1864 :位移电流假说,麦克斯韦方程组(麦克斯韦) 1888 :试验证明电磁波存在(赫兹) 三、电磁场、电磁波与工程应用当今世界,电子信息系统,不论是通信、雷达、广播、电视,还是导航、遥控遥测,都是通过电磁波传递信息来进行工作的。因此以宏观电磁理论为基础,电磁信息的传输和转换为核心的电磁场与电磁波工程技术将充分发挥其重要作用。下面以无线电通信系统为例来说明。发射机末级回路产生的高频振荡电流经过馈线送到发射天线,通过发射天线将其转换成电磁波辐射出去;到了接收端,电磁波在接收天线上感生高频振荡电流,再经馈线将高频振荡电流送到接收机输入回路,这就完成了信息的传递。在这个过程中,经历了电磁波的传输、发射、传播、接收等过程。接收机接收天线馈线下行波发射机发射天线馈线导行波传输——导行电磁波(导波理论) 发射和接收——天线(天线理论) 传播——入射、反射、透射、绕射(电波传播) 中、短波发射天线微波接力天线电磁场理论的工程应用天线卡塞格仑天线 MMDS —A型微波天线 MMDS —C型微波天线矩形波导圆波导平行双线同轴线微带线传输线随着现代科学技术的发展,电子、电气系统获得越来越广泛的应用。运行中的电子、电气设备大多伴随着电磁能量的转换,使得高密度、宽频谱的电磁信息充满整个人类的生存空间, 构成极其复杂的电磁环境,出现了电磁干扰和电磁污染。使电子系统受到严峻的挑战,人类生存受到威胁。人们面临的一个新问题就是如何提高电子系统在复杂电磁环境下正常运行的能力,如何改善人类生存环境。在这样的背景下提出了电磁兼容的概念,逐渐形成了一门新学科——电磁兼容性( ic Compatibility, 简写为 EMC )。电子系统的电磁兼容性的分析、计算、试验都要用到大量的电磁场理论知识,应用到电路的基础知识,甚至生物医学知识。可以说,电磁兼容学科是电磁场学科和其他相关学科相结合而形成的新学科。电磁兼容