第一章 绪论和矢量运算.pdf

电磁场与电磁波理论 电磁场与电磁波理论 The Theory of Electromagnetic The Theory of Electromagnetic Field Field 教科书： 《电磁场与电磁波》第4版 谢处方等 教科书： 《电磁场与电磁波》第4版 谢处方等 高等教育出版社 2006年 高等教育出版社 2006年 计划学时：36 计划学时：36 课程大纲：见大纲 课程大纲：见大纲 教学计划：见教学进度表 教学计划：见教学进度表 1 课程考核方式 平时练习研讨 20% 实验仿真 20% 期终考试 60% 总计 100% 实验仿真：用Matlab或者C语言编写电磁计 算的有限差分法程序（第三章） 2 电磁场理论 性质：是一门理工科电子信息类专业理论性较 强的必选技术基础课，是涉足无线电领域的一 门重要的必修课程。 任务：阐明电磁场与电磁波的基本概念、基本 规律和基本的分析计算方法。 研究问题：电磁运动的一般规律，也就是场的 规律，场与粒子的相互作用。 与电动力学的联系与区别：电动力学主要是研 究场与粒子的相互作用，重点在微观。电磁场 理论主要是研究场本身的规律，重点在宏观。 3 学习这门课有什么用途？ * 电磁场与电磁波教学内容 场：基本量及基本定律（cp2）、静电场（cp2，cp3）、 边值问题（cp3）、 恒定磁场（cp3） 波：时变电磁场（cp4）、正弦平面电磁波(cp5)、 导行波（cp7）、电磁辐射（cp8） 微波技术基础 天线与电波传播 基础：矢量分析 基础：矢量分析 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： 1785：库仑定律（电荷相互作用力规律） 1820：安培力定律（安培） 电流磁效应（奥斯特） 1831：电磁感应定律（法拉第） 1873：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） 5 历史的回顾 公元前600年希腊人发现了摩擦后的琥珀能够吸引 微小物体；公元前300年我国发现了磁石吸铁的现象； 后来，人们发现了地球磁场的存在。1785年法国科学家 库仑（1736－1806）通过实验创建了著名的库仑定律。 1820年丹麦人奥斯特（1777－1851）发现了电流产生的 磁场。同年法国科学家安培（1775－1836）计算了两个 电流之间的作用力，提出安培（力）定律。1831年英国 科学家法拉第（1791－1867）发现电磁感应现象，创建 了电磁感应定律，说明时变磁场可以产生时变电场。 6 重大突破 1873年英国科学家麦克斯韦 （1831－1879）提出了位 移电流的假设，认为时变电场可以产生时变磁场，并以 严格