工程電磁場PPT

1、三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院1三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院2三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院3教育部電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會教育部電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會基礎(chǔ)課教學(xué)指導(dǎo)分委員會基礎(chǔ)課教學(xué)指導(dǎo)分委員會電磁場電磁場課程教學(xué)基本要求課程教學(xué)基本要求三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院4三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院5電磁學(xué)三大實驗定律：電磁學(xué)三大實驗定律：庫侖定律，庫侖定律，安培定律，安培定律，法拉第定律。法拉第定律。三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院6麥克斯韋的貢獻：麥克斯韋的貢獻：

2、位移電流假設(shè)和理論總結(jié)位移電流假設(shè)和理論總結(jié)赫茲的貢獻：赫茲的貢獻：位移電流假設(shè)驗證，電磁波位移電流假設(shè)驗證，電磁波三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院7庫侖定律庫侖定律安培定律安培定律法拉第定律法拉第定律位移電流假設(shè)位移電流假設(shè)電磁學(xué)三大實驗定律電磁學(xué)三大實驗定律麥克斯韋麥克斯韋電磁場方程組電磁場方程組庫侖定律庫侖定律三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院8電磁學(xué)與電磁場電磁學(xué)與電磁場電路理論與電磁場電路理論與電磁場工程電磁場工程電磁場面向工程的教學(xué)體系面向工程的教學(xué)體系實驗定律實驗定律基本原理基本原理邊值問題邊值問題數(shù)值計算數(shù)值計算場的性質(zhì)場的性質(zhì)場的分布規(guī)律場的分布

3、規(guī)律場源場源 媒質(zhì)媒質(zhì)工程工程應(yīng)用應(yīng)用基本方程基本方程微分形式微分形式三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院9電磁場電磁場電磁學(xué)電磁學(xué)電動力學(xué)電動力學(xué)電磁理論電磁理論工程電磁場工程電磁場電磁場與電磁波電磁場與電磁波三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院10電氣工程及其自動化專業(yè)規(guī)范電氣工程及其自動化專業(yè)規(guī)范電氣工程及其自動化專業(yè)認(rèn)證標(biāo)電氣工程及其自動化專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)學(xué)科基礎(chǔ)課：學(xué)科基礎(chǔ)課：電路理論電路理論工程電磁場工程電磁場模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)微機原理與應(yīng)用微機原理與應(yīng)用計算機語言與程序設(shè)計計算機語言與程序設(shè)計信號分析與處理信號分析與處理自動控制

4、原理自動控制原理專業(yè)基礎(chǔ)課：專業(yè)基礎(chǔ)課：電機學(xué)電機學(xué)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院11應(yīng)用背景應(yīng)用背景電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)民用民用軍工軍工電磁兼容電磁兼容生物電磁學(xué)生物電磁學(xué)電氣工程電氣工程信息工程信息工程三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院12地磁場、太陽耀斑、磁暴地磁場、太陽耀斑、磁暴三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院13雷電雷電三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院14汽輪發(fā)電機汽輪發(fā)電機三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院15水輪發(fā)電機水輪發(fā)電機三峽大學(xué)

5、電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院16變壓器變壓器三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院17變電站變電站三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院18雷達雷達三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院19電磁波暗室（無反射）電磁波暗室（無反射）三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院20三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院21三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院22電場脈沖模擬器電場脈沖模擬器三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院23開闊地試驗開闊地試驗三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院24磁懸浮分析磁懸浮分析

6、Ref: W.Brisley & B. S. Thornton:Brit. J. Appl. Phys., v.14, p.682, 1962 三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院25Magnetic ForceReaction FieldLevitation Force (mN): Theory 45.72Lorentz 42.04 Maxwell Str 44.60 Virt Work 44.73提升力提升力 三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院2-D Magnetostatics (2-D2-D靜磁場靜磁場) 26三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能

7、源學(xué)院27絕緣子電位分布圖絕緣子電位分布圖三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院28絕緣子電場強度分布圖絕緣子電場強度分布圖三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院29三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院30P30 狀態(tài)1邊界元結(jié)果 狀態(tài)1有限元結(jié)果 有限元比邊界元結(jié)果大4% 左右三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院31波導(dǎo)電磁場場分布波導(dǎo)電磁場場分布三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院32三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院33三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院34三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院

8、35表表4 4 時變電場和磁場的公眾暴露導(dǎo)出限值時變電場和磁場的公眾暴露導(dǎo)出限值(rms(rms值值) )頻率范圍頻率范圍電場強度電場強度E E (V/m)(V/m)磁場強度磁場強度H (A/m)H (A/m)磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B(T)(T)1Hz1Hz70007000900090001Hz -8Hz1Hz -8Hz800080007000/f7000/f2 29000/f9000/f2 28Hz -25Hz8Hz -25Hz80008000900/f900/f1100/f1100/f0.025kHz-0.8kHz0.025kHz-0.8kHz200/f200/f0.9/f0.9/f1.

9、1/f1.1/f0.8kHz -3kHz0.8kHz -3kHz200/f200/f1.131.131.41.43kHz -150kHz3kHz -150kHz67671.131.131.41.40.15MHz -1MHz0.15MHz -1MHz67670.17/f0.17/f0.21/f0.21/f1MHz -23MHz1MHz -23MHz67/f67/f1/21/20.17/f0.17/f1/21/20.21/f0.21/f1/21/223MHz -2500MHz23MHz -2500MHz14140.0360.0360.0440.0442.5GHz -10GHz2.5GHz -10G

10、Hz9.85f9.85f1/21/20.026f0.026f1/21/20.028f0.028f1/21/210GHz -300GHz10GHz -300GHz28280.0730.0730.0880.088三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院36三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院37基本原理：基本原理：靜電場的基本原理靜電場的基本原理恒定電場的基本原理恒定電場的基本原理恒定磁場的基本原理恒定磁場的基本原理時變電磁場的基本原理時變電磁場的基本原理分析計算方法：分析計算方法：鏡像法、分離變量鏡像法、分離變量有限元法有限元法數(shù)學(xué)工具：矢量分析與場論數(shù)學(xué)工具：矢量分析與場論

11、專題討論：專題討論：電磁場的能量電磁場的能量電磁波電磁波電路參數(shù)計算電路參數(shù)計算電磁場的工程應(yīng)用電磁場的工程應(yīng)用實驗：實驗：仿真實驗仿真實驗實物實驗實物實驗三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院38三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院391 1、認(rèn)真聽課，積極答問。、認(rèn)真聽課，積極答問。2 2、死記硬背，毫無意義。、死記硬背，毫無意義。3 3、梳理思路，總結(jié)經(jīng)驗。、梳理思路，總結(jié)經(jīng)驗。4 4、開闊眼界，擴展知識。、開闊眼界，擴展知識。5 5、適量練習(xí)，熟練掌握。、適量練習(xí)，熟練掌握。6 6、重視數(shù)學(xué)，終身受益。、重視數(shù)學(xué)，終身受益?？荚囆问剑洪]卷考試形式：閉卷三峽大學(xué)電氣

12、與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院40三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院41王澤忠、全玉生、盧斌先編著王澤忠、全玉生、盧斌先編著工程電磁場工程電磁場三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院42馮慈璋、馬西奎主編馮慈璋、馬西奎主編工程電磁場導(dǎo)論工程電磁場導(dǎo)論三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院43馬信山、張濟世、王萍編著馬信山、張濟世、王萍編著電磁場基礎(chǔ)電磁場基礎(chǔ)三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院44倪光正主編倪光正主編工程電磁場原理工程電磁場原理三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院45雷銀照雷銀照電磁場電磁場三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院

13、三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院46三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院47三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院48劉鵬程主編劉鵬程主編工程電磁場簡明手冊工程電磁場簡明手冊三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院49第1章 矢量分析與場論基礎(chǔ) 1.1 矢量分析公式 1.2 場的基本概念與可視化 1.3 標(biāo)量場的方向?qū)?shù)和梯度 1.4 矢量場的通量和散度 1.5 矢量場的環(huán)量和旋度 1.6 哈米爾頓算子 1.7 常用坐標(biāo)系中的有關(guān)公式第2章 靜電場的基本原理 2.1 庫侖定律與電場強度 2.2 電位與靜電場的環(huán)路定理 2.3 高斯通量定理 2.4 電偶極子 2.5 導(dǎo)體和

14、電介質(zhì) 2.6 電位移矢量 2.7 靜電場的基本方程與分界面銜接條件 2.8 靜電場的邊值問題第3章 恒定電場的基本原理 3.1 電流與電流密度 3.2 恒定電場的基本方程 3.3 導(dǎo)電媒質(zhì)分界面銜接條件 3.4 恒定電流場的邊值問題第4章 恒定磁場的基本原理 4.1 安培定律與磁感應(yīng)強度 4.2 矢量磁位與磁通連續(xù)性定理 4.3 安培環(huán)路定理 4.4 磁偶極子 4.5 磁媒質(zhì) 4.6 磁場強度 4.7 恒定磁場的基本方程與分界面銜接條件 4.8 恒定磁場的邊值問題第5章 時變電磁場的基本原理 5.1 法拉第電磁感應(yīng)定律 5.2 全電流定律 5.3 電磁場的基本方程組 5.4 動態(tài)位 5.5 達朗貝爾方程的解 5.6 輻射 5.7 準(zhǔn)靜態(tài)電磁場的邊值問題第6章 電磁場邊值問題的解析方法 6.1 一維泊松方程的解析積分解法 6.2 拉普拉斯方程的分離變量法 6.3 靜電場的鏡像法 6.4 靜電場的電軸法 6.5 恒定磁場的鏡像法第7章 電磁場邊值問題的數(shù)值方法 7.1 加權(quán)余量原理 7.2 插值法構(gòu)造近似函數(shù) 7.3 二維泊松方程的有限元法 7.4 邊界元法第8章 電磁場的能量和力 8.1 靜電場的能量 8.2 恒定電場的能量 8.3 恒定磁場的能量 8.4 時變電磁場的能量 8.5 電磁力與虛位移法第9章 平面電磁波 9.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波 9.2 電磁波的極化 9