工程電磁場電磁波復(fù)習(xí)課件

工程電磁場電磁波復(fù)習(xí)課件CATALOGUE目錄電磁場與電磁波基礎(chǔ)靜電場恒定磁場時(shí)變電磁場與電磁波工程電磁場的應(yīng)用電磁場與電磁波基礎(chǔ)01電磁場是由變化的電場和磁場相互激發(fā)而形成的場，是傳遞電磁力的場。電磁場定義電磁場具有波動(dòng)性和物質(zhì)性，具有能量、動(dòng)量和電荷守恒定律。電磁場性質(zhì)根據(jù)產(chǎn)生機(jī)理，電磁場可分為靜電場、恒定磁場、時(shí)變場和交變電磁場等。電磁場分類電磁場基本概念電磁波的傳播速度在真空中，電磁波的傳播速度為光速，而在介質(zhì)中傳播速度會(huì)受到介質(zhì)特性的影響。電磁波的反射和折射當(dāng)電磁波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。電磁波的散射和吸收不同介質(zhì)對不同頻率的電磁波有不同的散射和吸收特性。電磁波的傳播特性無線通信利用電磁波傳遞信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息傳輸。無線通信雷達(dá)探測紅外成像雷達(dá)通過發(fā)射電磁波并接收目標(biāo)反射回來的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)距離、速度和方位角的測量。紅外成像技術(shù)利用目標(biāo)輻射的電磁波，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)溫度和位置的感知和識(shí)別。030201電磁波的應(yīng)用靜電場02描述電場力的矢量，其方向與電場中某點(diǎn)的電場線方向相同，大小等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的電場力。電場強(qiáng)度描述電場中某點(diǎn)的能量狀態(tài)，其值等于單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（無限遠(yuǎn)）時(shí)所做的功。電位電場強(qiáng)度與電位能夠被電場極化的物質(zhì)，其內(nèi)部存在束縛電荷。由兩個(gè)平行板組成的儲(chǔ)能元件，其儲(chǔ)能大小與電容器間的電場強(qiáng)度和相對介電常數(shù)有關(guān)。電介質(zhì)與電容器電容器電介質(zhì)在閉合曲面內(nèi)的電荷量等于穿過該曲面的電場線的凈條數(shù)。高斯定理由電荷和電場共同擁有，其大小與電荷分布和電場強(qiáng)度有關(guān)。靜電場的能量高斯定理與靜電場的能量恒定磁場03總結(jié)詞描述磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的基本概念和性質(zhì)。詳細(xì)描述磁場是由磁體或電流產(chǎn)生的物理場，它對處于其中的磁體或電流產(chǎn)生作用力。磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小等于垂直于磁場方向上單位面積內(nèi)的磁力線數(shù)。磁場與磁感應(yīng)強(qiáng)度總結(jié)詞介紹安培環(huán)路定律和磁路的基本概念及應(yīng)用。詳細(xì)描述安培環(huán)路定律表明磁場與電流之間的關(guān)系，即磁場對電流的作用力與電流成正比，與環(huán)繞電流的環(huán)路長度成正比。磁路則是描述磁場分布的路徑，其與電路相似，磁阻是描述磁路中磁通量受阻的物理量。安培環(huán)路定律與磁路總結(jié)詞分析磁場對電流的作用力及影響。詳細(xì)描述磁場對電流的作用力稱為洛倫茲力，其方向由左手定則確定，大小與電流大小、磁場強(qiáng)度和電流在磁場中的有效長度成正比。磁場對電流的作用會(huì)導(dǎo)致電能與磁能相互轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。磁場對電流的作用時(shí)變電磁場與電磁波04麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組是描述電磁場和電磁波的基本方程，包括四個(gè)方程：安培環(huán)路定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、高斯電通定律和高斯磁通定律。麥克斯韋方程組揭示了電磁場和電磁波的內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是電磁學(xué)和電磁波理論的基礎(chǔ)。波動(dòng)方程與電磁波的傳播特性01波動(dòng)方程是描述波動(dòng)現(xiàn)象的基本方程，適用于描述電磁波的傳播。02波動(dòng)方程描述了電磁波在空間中的傳播方式和特性，包括波長、頻率、相位、振幅等參數(shù)。不同頻率和波長的電磁波具有不同的傳播特性，如折射、反射、衍射等現(xiàn)象。03123電磁波的輻射是指電磁場能量的空間傳播和擴(kuò)散，通常是由電荷或電流的加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。散射是指電磁波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)發(fā)生的反射、折射、衍射等現(xiàn)象，是研究電磁波傳播的重要內(nèi)容之一。散射現(xiàn)象在雷達(dá)、通信、遙感等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，也是研究電磁波與物質(zhì)相互作用的重要手段。電磁波的輻射與散射工程電磁場的應(yīng)用05電磁感應(yīng)與變壓器電磁感應(yīng)當(dāng)磁場發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢，進(jìn)而產(chǎn)生電流。這是變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備的基本原理。變壓器變壓器是利用電磁感應(yīng)原理改變交流電壓的設(shè)備。它由一個(gè)線圈（初級(jí)）和一個(gè)或多個(gè)次級(jí)線圈組成，通過磁場耦合傳遞能量。無線通信利用電磁波傳遞信息。電磁波在空間傳播時(shí)會(huì)發(fā)生反射、折射、散射等現(xiàn)象，影響信號(hào)的覆蓋范圍和強(qiáng)度。電磁波傳播無線通信系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線等部分。發(fā)射機(jī)將信息調(diào)制到電磁波上，通過天線發(fā)送；接收機(jī)則負(fù)責(zé)接收和解調(diào)信號(hào)。無線通信系統(tǒng)無線通信中的電磁波傳播VS電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中正常工作的能力。為了減少電磁干擾和提高電磁兼容性，需要進(jìn)行電磁屏蔽、濾波、接