通信原理大綜合課件電磁場(chǎng)緒論

2024/10/161電磁場(chǎng)理論房少軍陳鵬付世強(qiáng)2024/10/162電場(chǎng)磁場(chǎng)電磁場(chǎng)2024/10/163電磁現(xiàn)象理論解釋麥克斯韋方程、邊界條件、波動(dòng)方程…生產(chǎn)利用2024/10/164需要大家認(rèn)識(shí)到的幾個(gè)電磁場(chǎng)問題將來需要大家利用電磁場(chǎng)原理解釋的幾個(gè)問題電磁場(chǎng)的研究歷史麥克斯韋其人電磁場(chǎng)課程的主要內(nèi)容2024/10/165電磁場(chǎng)自然人為地磁地質(zhì)雷電無線通訊家用電器工業(yè)軍事醫(yī)療電磁兼容電磁污染2024/10/166地磁地磁產(chǎn)生的原因？2024/10/167指南針（磁偏角）沈括——常微偏東、不全南也人造衛(wèi)星正常運(yùn)行人體的生理效應(yīng)極光（南極光和北極光）

睡覺要南北方向,有一定的科學(xué)依據(jù)。地球磁場(chǎng)是南北向的,人體血液含鐵量比較大,自然受影響,順磁力線方向比較有利。2024/10/168形成極光必不可少的條件是大氣、磁場(chǎng)和太陽風(fēng)，缺一不可。來自太陽的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場(chǎng)迫使其中一部分沿著磁場(chǎng)線集中到南北兩極。當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大氣時(shí)，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光。

2024/10/169地質(zhì)地質(zhì)勘探瓦斯預(yù)測(cè)地震預(yù)報(bào)有害輻射（X，γ射線）X，γ射線是一種波長(zhǎng)很短的電磁輻射。

核磁共振找水儀（通過測(cè)量地層水中的氫核來直接找水

）、可控源音頻大地電磁法、瞬變電磁勘探方法（人工發(fā)射脈沖，檢測(cè)返回的感應(yīng)信號(hào)）

2024/10/1610PC瓦斯檢測(cè)電磁輻射儀2024/10/16111.5m40m6m遼中臺(tái)1999年12月29日12時(shí)10分岫巖5.4級(jí)地震十三陵臺(tái)2006年7月4日11時(shí)56分24.1秒河北省文安縣發(fā)生5.1級(jí)地震一般會(huì)提前幾天監(jiān)測(cè)到電磁波的異常頻率為0.01Hz-10Hz、40KHz、70KHz為什么天線做這么大？2024/10/1612雷電提供電能殺滅細(xì)菌清新空氣人身傷害社會(huì)資產(chǎn)損失……雷電的頻譜分布在50MHz上下，能量分布則集中在100kHz左右。

2024/10/1613無線通訊信息傳遞烽火信號(hào)無線電報(bào)

烽火戲諸侯無線傳呼大哥大GSMCDMA藍(lán)牙、wifi、…2024/10/16141887年，德國(guó)科學(xué)家赫茲作了一個(gè)非常有名的實(shí)驗(yàn)證明了無線電波的存在。1895年，意大利的青年大學(xué)生馬可尼。在院子里進(jìn)行無線電通信試驗(yàn)獲得成功通信距離為30米。1896年,馬可尼實(shí)現(xiàn)了2英里遠(yuǎn)的無線電通信。俄國(guó)青年教師波波夫也實(shí)現(xiàn)了無線電通信。1897年5月18日，橫跨布里斯托爾海峽的無線電通信實(shí)驗(yàn)成功。

馬可尼在英國(guó)建立了世界上第一家無線電器材公司——英國(guó)馬可尼公司。1901年，英國(guó)的無線電報(bào)能發(fā)送到大西洋彼岸，當(dāng)時(shí)的天線是用風(fēng)箏牽著的金屬導(dǎo)線。1902年,在英國(guó)與加拿大之間正式開通了越洋無線電報(bào)通信電路，使國(guó)際間電報(bào)通信躍入到一個(gè)新的階段。2024/10/1615安全性頻譜管理電磁干擾（大功率的無線電臺(tái)等）電磁污染（手機(jī)輻射）2024/10/1616家用電器電磁爐微波爐家用電腦電視…磁場(chǎng)加熱電場(chǎng)加熱輻射2024/10/1617工業(yè)軍事醫(yī)療淬火非金屬干燥（微波可對(duì)1－6公分厚的木板進(jìn)行均勻、快速烘干，干燥只需十幾分鐘）X光（倫琴射線）CT核磁共振CT就是用電腦分析加強(qiáng)的斷層x線掃描，他的基本原理是x線。

核磁共振(MRI)用的是強(qiáng)力外加磁場(chǎng)引起人體中的氫原子產(chǎn)生共振，共振后氫原子產(chǎn)生的磁場(chǎng)經(jīng)過掃描分析后成像的。

2024/10/1618隱形材料（F-117隱形戰(zhàn)斗機(jī)）2024/10/1619電磁兼容（EMC）電磁干擾（EMI）電磁抗擾（EMS）手機(jī)響的時(shí)候影響到音箱電腦用金屬外殼2024/10/1620電磁污染射頻影響中頻影響低頻影響高壓線手機(jī)、雷達(dá)電視發(fā)射天線2024/10/1621需要用電磁場(chǎng)理論解釋的幾個(gè)問題打雷時(shí)為什么避雷針會(huì)流過很大的電流？為什么冬天手一碰金屬有過電的感覺？用的一卡通內(nèi)部天線為什么是環(huán)形的？為什么移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)采用蜂窩結(jié)構(gòu)？為什么聽音樂的時(shí)候手機(jī)來短信會(huì)受到影響？在哪種情況下打手機(jī)輻射最小？為什么頻率越高，通信距離越近，頻率越低，通信距離越遠(yuǎn)？為什么網(wǎng)線（5類線）的有效傳輸距離不能超過100m？2024/10/1622電磁場(chǎng)的研究歷史呂氏春秋-慈石召鐵，或引之也（公元前300年）宋代沈括發(fā)現(xiàn)閃電能熔金屬而不熔木料古希臘的泰勒斯發(fā)現(xiàn)摩擦的琥珀能吸引小物體（公元前600年）夢(mèng)溪筆談-司南庫倫定律安培定律法拉第定律麥克斯韋方程赫茲證實(shí)電磁波的試驗(yàn)…2024/10/1623法國(guó)物理學(xué)家?guī)靷悾?736-1785年）2024/10/1624丹麥學(xué)者奧斯特（1777-1851年）1820年7月發(fā)表《電沖擊對(duì)磁針影響的實(shí)驗(yàn)》，引起了畢奧（Biot，1774-1862）、薩伐爾（Savart，1791-1841）和安培（Ampere，1775-1836）的重視和研究。畢奧-薩伐爾的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)合法國(guó)數(shù)學(xué)家拉普拉斯的數(shù)學(xué)提煉得出了著名的畢奧-薩伐爾-拉普拉斯定律，即電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。2024/10/1625安培環(huán)路定律安培在物理思想上走的更遠(yuǎn)，認(rèn)為磁的本質(zhì)是電流，一個(gè)磁體是由無數(shù)個(gè)小電流環(huán)在有序排列下形成的。并且通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了安培環(huán)路定律：磁感應(yīng)強(qiáng)度沿任何閉合環(huán)路L的線積分，等于穿過這個(gè)環(huán)路所有電流的代數(shù)和的μ0倍。2024/10/1626英國(guó)物理學(xué)家法拉第（1791-1867年）法拉第經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了尋找已久的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第同時(shí)代的德國(guó)物理學(xué)家諾依曼（1798-1895）在1845年發(fā)表的論文中，首次給出了法拉第電磁感應(yīng)定律的定量表達(dá)式：2024/10/1627麥克斯韋其人麥克斯韋（1831-1879）在前人的基礎(chǔ)上，通過提煉物理概念和運(yùn)用數(shù)學(xué)工具，對(duì)電磁知識(shí)進(jìn)行了梳理和構(gòu)想，建立了數(shù)學(xué)形式完備的電磁理論——麥克斯韋方程（英國(guó)科學(xué)期刊《物理世界》將其評(píng)為最偉大的公式）。其中不僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，還包括豐富的邏輯想象。2024/10/1628電磁波——這個(gè)人類無法通過感知而建立的概念，就這樣在邏輯推理下建立了，再一次展示了邏輯推理的力量。很遺憾，麥克斯韋雖然于1862年發(fā)表的《論物理力線》中作出了上述預(yù)言，但他本人卻未能看到其預(yù)言被證實(shí)。1879年麥克斯韋逝世，8年后，由德國(guó)物理學(xué)家赫茲（Hertz，1857-1894年），通過實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了電磁波的發(fā)射和接收，首次證實(shí)了電磁波的存在。2024/10/16292024/10/1630電磁場(chǎng)課程的主要內(nèi)容麥克斯韋方程靜電場(chǎng)恒定電流及其電場(chǎng)恒定磁場(chǎng)交變電磁場(chǎng)平面電磁波波導(dǎo)與諧振腔各向異性媒質(zhì)中的電磁波2024/10/16311.復(fù)習(xí)以前的相關(guān)知識(shí)矢量及其代數(shù)運(yùn)算直角、圓柱、球坐標(biāo)系

矢量場(chǎng)

標(biāo)量場(chǎng)高斯公式和斯托克斯公式2.預(yù)習(xí)3.按時(shí)完成作業(yè)4.有問題及時(shí)解決5.答疑（電航樓41