2019届粤教版 电磁振动与电磁波 单元测试

2019届粤教版           电磁振动与电磁波       单元测试
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一、单选题

1.如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u﹣t图象()

A. t1 t2时间内,电路中电流强度不断增大

B. t2 t3时间内,电场能越来越小

C. t3时刻,磁场能为零

D. t3时刻电流方向要改变

2.太阳光通过棱镜时,在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带(忽略棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时,在哪个区域上升的示数最大( )

A. MN

B. NP

C. PQ

D. 无法确定

3.在日常生活中,摄像机、电视机是常见的电子产品,对它们的认识,下列说法不正确的是()

A. 摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置

B. 电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置

C. 摄像机在1秒内传送25帧图象

D. 电视机接收的画面是连续的

4.2011年4月,我国成功将第八颗“北斗”导航卫星送入太空,它在与地面通信时利用的是()

A. 超声波

B. 电磁波

C. 紫外线

D. 可见光

5.手机接收到来电信号时,指示灯发光并发出声音(或振动);拨打别人的手机,如对方接收不到信号,会听到“您拨打的用户暂时无法接通”的提示.现用两部手机、硬纸鞋盒和金属点心盒做“探究不同材料对接收电磁波的影响”实验:将一部手机先后放到鞋盒和点心盒内(盖严盒盖),再用另一部手机拨打盒内手机,参见图.在下列判断盒内手机能否接收到信号的方法中,不可靠的是()

A. 听是否有“暂时无法接通”的提示

B. 盒内手机设为振动,触摸盒子感觉是否振动

C. 盒内手机设为响铃,听是否传出声音

D. 在盒盖上开一个小孔,看盒内手机指示灯是否发光

6.关于机械波、电磁波,以下说法正确的是()

A. 公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波,根据汽车接收到的反射波频率变化的多少,就可知汽车运动的速度大小,其原理是波的多普勒效应

B. 赫兹从理论上预言了电磁波的存在,麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度

C. 均匀变化的电场,会在其周围空间激发均匀变化的磁场

D. 对于机械波,只有当障碍物或孔的尺寸跟机械波的波长相等时,才能发生衍射

7.关于LC振荡电路,下面哪些叙述是正确的()

A. 电容器开始放电时,电路电流最大

B. 电路中电流最大时,电路中的电场能最大

C. 电容器放电完毕时,电路中的电流最大

D. 电容器反向充电开始时,电路中的磁场能最小

8.如图是各电场的电场强度E随时间t的变化图象,其中能向外发射的电磁波是()

A. B. C. D.

9.关于英国物理学家麦克斯韦对于物理学的贡献,说法正确的是

A. 给出了如何判断电磁感应中感应电流方向的法则

B. 研究了带电粒子在磁场中运动的受力公式

C. 通过实验测定了万有引力常量

D. 提出了变化磁场可以产生感生电场的理论

10.大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出来了严重的挑战,下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是

A. 内存大小

B. 计算机病毒

C. 电脑的存储速度

D. 电脑的计算速度

11.有关电磁波的说法正确的是()

A. 电磁波的传播需要介质

B. 学家法拉第预言电磁波的存在

C. 电磁波的传播不需要介质

D. 电磁波的传播速度大于光速

12.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是()

A. 由于电磁波和机械波本质上相同,故这两种波的波长、频率和波速间具有相同的关系

B. 电磁波和机械波的传播过程都传递了能量

C. 电磁波和机械波都需要通过介质传播

D. 发射无线电波时需要对电磁波进行调制和检波

13.数字信号比模拟信号具有的有点是()

A. 抗干扰力差

B. 容易不加密

C. 便以计算机处理

D. 传输简单

二、多选题

14.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是()

A. 经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强

B. 经过调制后的电磁波在空间传播得更快

C. 经过调制后的电磁波在空间传播波长不变

D. 经过调制后的电磁波在空间传播波长改变

15.雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置,雷达的天线犹如喊话筒,能使电脉冲的能量集中向某一方向发射;接收机的作用则与人耳相仿,用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波.测速雷达主要是利用多普勒效应原理,可由回波的频率改变数值,计算出目标与雷达的相对速度.以下说法正确的()

A. 雷达发射的是不连续的电磁波

B. 雷达用的是微波波段的无线电波

C. 目标离雷达天线而去时,反射信号频率将高于发射信号频率

D. 目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射信号频率

16.下列说法中正确的有()

A. 满足F=﹣x的振动是简谐运动

B. 波可以发生干涉、衍射等现象

C. 由波速公式v=λf可知,空气中声波的波速由f、λ共同决定

D. 发生多普勒效应时波的频率发生了变化

E. 周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波

17.下列现象中,能表明电和磁有联系的是()

A. 摩擦起电

B. 两块磁铁相互吸引或排斥

C. 小磁针靠近通电导线时偏转

D. 磁铁插入闭合线圈的过程中,线圈中产生感应电流

三、填空题

18.使用γ射线探伤,即利用γ射线检查金属部件是否存在砂眼、裂痕等,这是利用了γ射线的________的特点;用α射线可以泄去化纤、纺织品上的有害静电,这是利用了α射线的________的特点;放射性物质发出的射线可以导致癌症,这是因为放射性物质发出的射线能________ .

19.平常看见的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光所组成.在这七色可见光中波长最长的色光是________ 光,频率最低的色光是________光.

20.现代通信主要有卫星通迅、络通信、________通信和________通信四种方式,用________颗同步卫星可以实现全球通信.发射频率为AM1000 H 的电磁波长为________m

21.振荡电路中线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,则电容器两极板间的电压从最大值变为零,所用的最少时间为________.

四、计算题

22.飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以37.5 H 的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少?

23.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链,在维持生态平衡方面发挥重要作用.蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的.假设老鼠的体温约37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λm.根据热辐射理论,λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm=2.90×10-3m· .求:老鼠发出的最强的热辐射的波长?

24.某电台发射频率为500 H 的无线电波,某发射功率为10 W ,在距电台20 m的地方接收到该电波,求:该电波的波长?在此处,每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量?

五、综合题

25.某LC振荡电路中,振荡电流变化规律i=0.14sin(1000t)A,已知电路中线圈的自感系数L=50mH,求:(1)该振荡电流的周期为多少;

(2)电容器的电容C.

26.如图所示,线圈的自感系数L=0.5 mH ,电容器的电容C=0.2 μF.电源电动势E=4 V ,电阻的阻值R=10 Ω ,不计线圈和电源的内阻,闭合开关S ,待电路中电流稳定后断开S ,求

(1)LC回路的振荡频率.

(2)LC回路振荡电流的有效值.

(3)从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间.

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

2.【答案】C

3.【答案】D

4.【答案】B

5.【答案】D

6.【答案】A

7.【答案】C

8.【答案】D

9.【答案】D

10.【答案】B

11.【答案】C

12.【答案】B

13.【答案】C

二、多选题

14.【答案】A,D

15.【答案】A,B,D

16.【答案】A,B,E

17.【答案】C,D

三、填空题

18.【答案】贯穿本领强;电离本领大;使基因突变

19.【答案】红;红

20.【答案】微波;光纤;三;300

21.【答案】

四、计算题

22.【答案】解答:由公式:得:=8000m

23.【答案】解答:由题意Tλm=2.90×10-3 m·可得:

电磁场与电磁波试题

?电磁场?试卷1 一、单项选择题 1. 静电场是( ) A. 无散场 B. 旋涡场 C.无旋场 D. 既是有散场又是旋涡场 2. 已知(23)()(22)x y z D x y e x y e y x e =-+-+-,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为( ) A. B. 1/ C. 1 D. 0 3. 磁场的标量位函数的单位是( ) A. V/m B. A C. A/m D. Wb 4. 导体在静电平衡下,其内部电场强度( ) A.为零 B.为常数 C.不为零 D.不确定 5. 磁介质在外部磁场作用下,磁化介质出现( ) A. 自由电流 B. 磁化电流 C. 传导电流 D. 磁偶极子 6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( ) A.H B μ= B.0H B μ= C.B H μ= D.0B H μ= 7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为( )介质。 A.各向同性 B. 均匀 C.线性 D.可极化 8. 均匀导电媒质的电导率不随( )变化。 A.电流密度 B.空间位置 C.时间 D.温度 9. 磁场能量密度等于( ) A. E D B. B H C. 21E D D. 2 1B H 10. 镜像法中的镜像电荷是( )的等效电荷。 A.感应电荷 B.原电荷 C. 原电荷和感应电荷 D. 不确定 二、填空题(每空2分,共20分) 1. 电场强度可表示为_______的负梯度。 2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。 3. 一个回路的自感为回路的_______与回路电流之比。 4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-V/m ,则位移电流密度d J = 。 5. 安培环路定律的微分形式是 ,它说明磁场的旋涡源是 。 6. 麦克斯韦方程组的微分形式是 , , , 。 三、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分) 1.写出电荷守恒定律的数学表达式,说明它揭示的物理意义。 2.写出坡印廷定理的微分形式,说明它揭示的物理意义。 四、计算题(本大题) 1.假设在半径为a 的球体内均匀分布着密度为0ρ的电荷,试求任意点的电场强度。 2.一个同心球电容器的内、外半径为a 、b ,其间媒质的电导率为σ,求该电容器的漏电电导。 3.已知空气媒质的无源区域中,电场强度100cos()z x E e e t z αωβ-=-,其中βα,为常数,求磁场强度。 0ε0ε

(完整版)电磁场与电磁波答案(第四版)谢处方

一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求:(1)A a ;(2)-A B ;(3)A B g ; (4)AB θ;(5)A 在B 上的分量;(6)?A C ; (7)()?A B C g 和()?A B C g ;(8)()??A B C 和()??A B C 。 解 (1 )23A x y z +-= ==-e e e A a e e e A (2)-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e (3)=A B g (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e g -11 (4)由 cos AB θ ===A B A B g ,得 1cos AB θ- =(135.5=o (5)A 在B 上的分量 B A =A cos AB θ ==A B B g (6)?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e (7)由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 123041 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C g (23)x y z +-e e e g (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C g (1014)x y z ---e e e g (52)42x z -=-e e (8)()??=A B C 1014502x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e

电磁场与电磁波学习心得

电磁场与电磁波学习心得 在开始学习“电磁场与电磁波”之前,当我听到其学科名称的时候就产生了一种高深莫测的感觉,觉得电磁场应该是比较难的。但是出于对知识的渴望我怀着一颗求知的心投入了这个“新奇的”知识海洋。 当接触了“电磁场与电磁波”并开始学习的时候这种所谓的惧怕感还是依旧存在。每当读到某个科学家经过了反复的实验从而发现了一个著名的定理或是公式的时候我都非常向往,无疑这些名人事迹提高了我的学习兴趣。但是每当看到一个个繁杂的公式与难于理解的论证的时候,这都让我感到这门课程的难度之高。然而每当专心下来仔细思考,一点一点的从基础公式去推演论证的时候,我又能感受到其在科学与生活方面的独特魅力。 纵观电磁波发展史,人们很早就接触到电和磁的现象,并知道磁棒有南北两极。在18世纪,发现电荷有两种:正电荷和负电荷。不论是电荷还是磁极都是同性相斥,异性相吸,作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上,力的大小和它们之间的距离的平方成反比。但长期以来,人们只是发现了电和磁的现象,并没有发现电和磁之间的联系。后来奥斯特、安培、法拉第等人的研究又使人类又电磁波的认识进步了一个阶梯,19世纪中叶伟大的理论物理学家麦克斯韦总结了前人关于电磁学的研究成果,建立了完整的电磁场理论。这使得人们对电磁波的有了相对成熟的认识。 可以说电磁场理论是工科电类专业的一门重要的技术基础课。它在物理电磁学的基础上,进一步研究了宏观电磁现象的基本规律和分析方法,是深入理解和分析工程实际中电磁问题所必须掌握的基本知识。它的地位我觉得就像英语中的语法,用来分析句子和文章的成分结构,没有它我们只能死记硬背一些公式与结论,而利用了电磁理论就能很容易的分析一些实质性的问题从而有更加深刻的体会。很多实际工程问题只有通过电磁场才能揭示其本质。对电磁场的学习使我认识很多物理现象的本质。电磁场由相互依存的电磁和磁场的总和构成的一种物理场。电场随时间变化时产生磁场,磁场随时间变化时又产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。

电磁场与电磁波设计报告

电磁场与电磁波设计报告 题目:电磁场与电磁波设计报告 系别: 班级: 姓名: 指导老师:

目录: 静电场的基本概念------------------------------------------3 恒定磁场的基本概念----------------------------------------5 时变磁场的基本概念----------------------------------------6 电场和磁场之间的关系--------------------------------------7 电磁场应用之变频电磁场处理油田水防垢技术------------------8 背景---------------------------------------------------8 原理结构图--------------------------------------------11 除垢、防垢工作原理------------------------------------12 电磁场处理对溶液电导率的影响--------------------------13 电磁场对溶液表面张力的影响----------------------------13 电磁场处理对溶液pH值的影响---------------------------14 实验结果分析------------------------------------------16 从水分子的结构方面---------------------------------16 电磁场诱导微晶的形成-------------------------------18

电磁场与电磁波(杨儒贵_第一版)课后思考题答案

电磁场与波课后思考题 2-1 电场强度的定义是什么如何用电场线描述电场强度的大小及方向 电场对某点单位正电荷的作用力称为该点的电场强度,以E 表示。 用曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,这种曲线称为电场线。 电场线的疏密程度可以显示电场强度的大小。 2-2给出电位与电场强度的关系式,说明电位的物理意义。 静电场中某点的电位,其物理意义是单位正电荷在电场力的作用下,自该点沿任一条路径移至无限远处过程中电场力作的功。 ! 2-3什么是等位面 电位相等的曲面称为等位面。 2-5给出电流和电流密度的定义。 电流是电荷的有规则运动形成的。单位时间内穿过某一截面的电荷量称为电流。 分为传导电流和运流电流两种。 传导电流是导体中的自由电子(或空穴)或者是电解液中的离子运动形成的电流。 运流电流是电子、离子或其它带电粒子在真空或气体中运动形成的电流。 电流密度:是一个矢量,以J 表示。电流密度的方向为正电荷的运动方向,其大小为单 位时间内垂直穿过单位面积的电荷量。 2-10运动电荷,电流元以及小电流环在恒定磁场中受到的影响有何不同 & 运动电荷受到的磁场力始终与电荷的运动方向垂直,磁场力只能改变其运动方向,磁场 与运动电荷之间没有能量交换。 当电流元的电流方向与磁感应强度B 平行时,受力为零;当电流元的方向与B 垂直时, 受力最大,电流元在磁场中的受力方向始终垂直于电流的流动方向。 当电流环的磁矩方向与磁感应强度B 的方向平行时,受到的力矩为零;当两者垂直时, 受到的力矩最大 2-11什么是安培环路定理试述磁通连续性原理。 为真空磁导率,70 10π4-?=μ (H/m),I 为闭合曲线包围的电流。 安培环路定理表明:真空中恒定磁场的磁通密度沿任意闭合曲面的环量等于曲线包围的 电流与真空磁导率的乘积。 真空中恒定磁场通过任意闭合面的磁通为0。 ^ 磁场线是处处闭合的,没有起点与终点,这种特性称为磁通连续性原理。 2-12什么是感应电动势和感应磁通 ? -?=E S J I d d ?=t q I d d = B v q ?=F B l I F ?=d ISB B Il IlBl Fl T ====2)(B S I T ?=S I =m B T ?=m I l B l ? =? 0 d μ ? =?S S B 0d t l E l d d d Φ -=??

电磁场与电磁波(第四版)习题解答

电磁场与电磁波(第四版)习题解答 第1章习题 习题1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23 x y z =+-A e e e . 4y z =-+B e e , 52x z =-C e e , 解: (1 )22323) 12(3)A x y z e e e A a e e e A +-= = = +-++- (2 )2641x y z A B e e e -=+-==(3)(23)(4)11x y z y z A B e e e e e ?=+-?-+=- (4)arccos 135.5A B AB θ?===? (5)1711 cos -=?=??==B B A A B B A A A A AB B θ (6)1 2341310502 x y z x Y Z e e e A C e e e ?=-=---- (7)0 4185205 02 x y z x Y Z e e e B C e e e ?=-=++- ()(23)(8520)42x Y Z x Y Z A B C e e e e e e ??=+-?++=- 1 23104041 x y z x Y Z e e e A B e e e ?=-=---- ()(104)(52)42x Y Z x Z A B C e e e e e ??=---?-=- (8)()10142405502 x y z x Y Z e e e A B C e e e ??=---=-+-

()1 235544118520 x y z x Y Z e e e A B C e e e ??=-=-- 习题1.4给定两矢量 234x y z =+-A e e e 和 456x y z =-+B e e e ,求它们之间的夹角和 A 在 B上的分量。 解: 29)4(32222=-++=A 776)5(4222=+-+=B 31)654()432(-=+-?-+=?z y x z y x e e e e e e B A 则A 与B 之间的夹角为 131772931cos =???? ???-=???? ? ? ???=ar B A B A arcis AB θ A 在B 上的分量为 532.37731cos -=-=?=???==B B A B A B A A A A AB B θ 习题1.9用球坐标表示的场2 25r r =E e , (1)求在直角坐标中点(3,4,5)--处的E 和x E ; (2)求在直角坐标中点(3,4,5) --处E 与矢量2 2x y z = -+B e e e 构成的夹角。 解: (1)由已知条件得到,在点(-3,4,-5)处, r ===2 2525 0.550 E r = == 2 105 43252532z y x r e e e r r r e E -+-===

电磁场与电磁波学科发展历程

电磁场与电磁波学科发展历程 一.早期的电磁学研究 早期的电磁学研究比较零散,下面按照时间顺序将主要事件列出如下: 1650年,德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上,制造了第一台摩擦起电机。1720年,格雷研究了电的传导现象,发现了导体与绝缘体的区别,同时也发现了静电感应现象。1733年,杜菲经过实验区分出两种电荷,称为松脂电和玻璃电,即现在的负电和正电。他还总结出静电相互作用的基本特征,同性排斥,异性相吸。1745年,荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置-莱顿瓶,它和起电机一样,意义重大,为电的实验研究提供了基本的实验工具。1752年,美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究,他冒着生命危险进行了著名的风筝实验,发明了避雷针。 1777年,法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。1785-1786年,他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力,并且从牛顿的万有引力规律得到启发,用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律,后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中,还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者-欧姆。欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势,并且花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源,从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解

电磁场与电磁波运用

电磁场与电磁波在生活中的应用 【摘要】:磁是人类生存的要素之一。地球本身就是一个磁场,由于地球自身运动导致的两极缩短、赤道拉长、冰川融化、海平面上升等原因,地球的磁场强度正逐渐衰减。外加高楼林立、高压电网增多,人为地对地球磁力线造成干扰和破坏。所以,现在地球的磁场强度只有 500 年前的 50%了,许多人出现种种缺磁症状。科学家研究证实,远离地球的宇航员在太空中所患的“太空综合症’就是因缺磁而’造成的。由此可见磁对于生命的重要性。磁场疗法,又称“磁疗法”“磁穴疗法”是让磁场作用于人体一定部位或穴位,使磁力线透人人体组织深处,以治疗疾病的一种方法。磁疗的作用机制是加速细胞的复活更新,增强血细胞的生命力,净化血液,改善微循环,纠正内分泌的失调和紊乱,调节肌体生理功能的阴阳平衡。 【关键词】:磁疗磁疗保健生物电磁学电磁对抗电磁环境运用发展 引言:生物电磁学是研究非电离辐射电磁波(场)与生物系统不同层次相互作用规律及其应用的边缘学科,主要涉及电磁场与微波技术和生物学。其意义在开发电磁能在医学、生物学方面的应用以及对电磁环境进行评价和防护。电磁对抗主要是运用在军事方面,利用电磁波的特性制造出一系列的战争武器或战略武器。主要涉及各种频段的电磁波的运用。 【正文】: 一、电磁学在医疗上的应用 生物电磁学在医疗上的应用,简称磁疗。是 20 世纪九十年代才广泛兴起的一种自然疗法,用磁能作用于人体,通过磁的一系列生物与生物电磁学效应达到调整人体生理活动、实现身体保健和治疗疾病的目的。确切地说,磁疗是一种物理能量疗法。由于磁疗安全、方便、简捷、省时、无毒副作用、疗效肯定受到人们的认可和喜爱,被世界卫生组织推荐为最有前途的绿色疗法。从严格意义上说,磁疗还未真正地走进现代生命科学的殿堂,尚处于研究、探索、试用阶段,属于生命科学中一门崭新的边缘学科。本文所述的磁生物与生物电磁生理学效应是对近十年来人们使用磁性保健产品临床效果的总结和理性思考,也是第一次提出“磁生物与生物电磁生理学效应”这一概念,有关人体这一弱电磁生物体与磁场相互作用的具体细节及其量化表述有待进一步实验结果的充实。 在科学上,称超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射为电磁污染。电磁辐射分二大类,一类是天然电磁辐射,如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等,除对电气设备、飞机、建筑物等可能造成直接破坏外,还会在广大地区产生严重电磁干扰。另一类是人工电磁辐射,主要是微波设备产生的辐射,微波辐射能使人体组织温度升高,严重时造成植物神经功能紊乱。但是对电磁辐射,要正确认识,而且要科学防护。事实上,电磁波也如同大气和水资源一样,只有当人们规划、使用不当时才会造成危害。一定量的辐射对人体是有益的,医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来治病健身 生物电磁场保健 将人体置于姜氏场导舱内接受载有青春信息的植物幼苗发射的生物电磁波。结果发现:人体红细胞膜的渗透脆性降低,韧性增强;甲状腺素、性激素分泌增加;免疫功能提高;肾上腺皮质激素分泌无明显变化。提示:植物幼苗电磁波有助于红细胞功能的发挥,促进机

电磁场与电磁波(第二版)

电磁场与电磁波第二章分章节复习 第二章:静电场 1、导体在静电平衡下,齐体内的电荷密度(B )。 A.为常数 B.为零 C.不为零 D.不确定 2、电介质极化后,其内部存在(D)。 A.自由正电荷 B.自由负电荷 C.自由正负电荷 D.电偶极子 3、在两种导电介质的分界面处,电场强度的(A)保持连续。 A.切向分量 B.幅值 C. 法向分量 D.所有分量 4、在相同的场源条件下,真空中的电场强度时电介质的(C)倍。 A.εoεr B.1/εoεr C.εr D.1/εr 5.导体的电容大小(B)。 A.与导体的电势有关 B.与导体的电势无关 C.与导体所带电荷有关 D.与导体间点位差有关 6、两个点电荷对试验电荷的作用力可表示为两个力的( D )。 A.算术和B.代数和 C.平方和D.矢量和 7、介质的极化程度取决于:( D )。 A. 静电场 B. 外加电场 C. 极化电场 D. 外加电场和极化电场之和 8、电场强度的方向(A)。 A.与正电荷在电场中受力的方向相同。 B.与负电荷在电场中受力的方向相同。 C.与正电荷在电场中受力的方向垂直。 D.垂直于正负电荷受力的平面。 9、在边长为a正方形的四个顶点上,各放一个电量相等的同性点电荷Q1,几何中心放置一个电荷Q2,那么Q2受力为(D); A.Q1Q2/2π B. Q1Q2/2πa C. Q1Q2/4πa D.0 10、两个相互平行的导体平板构成一个电容器,其电容与(B D)有关。 A.导体板上的电荷B.平板间的介质 C.导体板的几何形状D.两个导体板的距离 填空题: 1、静止电荷所产生的电场,称之为静电场。 2、电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向相同。 3、电位参考点就是指定电位值恒为零的点。 4、在正方形的四顶点上,各放一电量相等的同性点电荷,几何中心放置荷Q, 则Q 不论取何值,其所受这电场力为零。

电磁场与电磁波发展史教学总结

电磁场与电磁波发展 史

电磁场与电磁波发展史 这学期,我们学习了《电磁场与电磁波》这门课程,课程虽已结束,但在学习过程中获得的知识却会让我们每个人受益终身。每一门学科都有一个发展完善的过程,我将用自己查阅到的资料与自己的理解简单介绍一下电磁场与电磁波的发展史。 电磁学是研究电磁现象的规律的学科,其中,在电磁学里,电磁场(elect- -romagnetic field)是一种由带电物体产生的一种物理场;电磁波(electromagnetic wave)(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。关于电磁现象的观察记录,可以追溯到公元前6世纪希腊学者泰勒斯(Thales),他观察到用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体,英文中“电”的语源就来自希腊文“琥珀”一词。在我国,最早是在公元前4到3世纪战国时期《韩非子》中关于司南(一种用天然磁石做成的指向工具)和《吕氏春秋》中有关“慈石召铁”的记载。由此可见,电磁现象很早就已经被发现。然而真正对电磁现象的系统研究则要等到十六世纪以后,并且静电学的研究要晚于静磁学,这是由于难以找到一个能产生稳定静电场的方法,这种情况一直持续到1660年摩擦起电机被发明出来。十八世纪以前,人们一直采用这类摩擦起电机来产生研究静电场,代表人物如本杰明·富兰克林。人们在这一时期主要了解到了静电力的同性相斥、异性相吸的特性、静电感应现象以及电荷守恒原理。后来,人们曾将静电力与在当时已享有盛誉的万有引力定律做类比,发现彼此在理论和实验上都有很多相似之处,包括实验观测到带电球壳内部的球体

电磁场与电磁波论文

电磁场与电磁波论文 院系:电子信息学院 班级:电气11003班 学号:201005792 序号:33 姓名:张友强

电磁场与电磁波的应用 摘要: 磁是人类生存的要素之一。地球本身就是一个磁场,由于地球自身运动导致的两极缩短、赤道拉长、冰川融化、海平面上升等原因,地球的磁场强度正逐渐衰减。外加高楼林立、高压电网增多,人为地对地球磁力线造成干扰和破坏。所以,现在地球的磁场强度只有500年前的50%了,许多人出现种种缺磁症状。科学家研究证实,远离地球的宇航员在太空中所患的“太空综合症’’就是因缺磁而造成的。由此可见磁对于生命的重要性。磁场疗法,又称“磁疗法”、“磁穴疗法”,是让磁场作用于人体一定部位或穴位,使磁力线透人人体组织深处,以治疗疾病的一种方法。磁疗的作用机制是加速细胞的复活更新,增强血细胞的生命力,净化血液,改善微循环,纠正内分泌的失调和紊乱,调节肌体生理功能的阴阳平衡。 关键词:磁疗、电磁生物体、生物磁场、磁疗保健 电磁场与电磁波简介: 电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。生物电磁学是研究非电离辐射电磁波(场)与生物系统不同层次相互作用规律及其应用的边缘学科,主要涉及电磁场与微波技术和生物学。其意义在开发电磁能在医学、生物学方面的应用以及对电磁环境进行评价和防护。。生物电磁学与工程电磁场与微波技术的不同主要体现在:1、后者的作用对象是具有个体差异的生命物质;2、后者的作用对象是根据人为需要而选取并加工的电磁媒质或单元而前者的作用要让测量系统服从于作用对象。生物电磁学的研究内容主要设计五个方面:1、电磁场(波)的生物学效应,研究在电磁场(波)作用下生物系统产生了什么;2、生物学效应机理,研究在电磁场(波)作用下为什么会产生什么;3、生物电磁剂量学,研究在什么条件下会产生什么;4、生物组织的电磁特性,研究在电磁场(波)作用下产生什么的生物学本质;5、生物学效应的作用,研究产生的效应做什么和如何做。 正文: (一)在生产、生活上的应用 静电场的最常见的一个应用就是带电粒子的偏转,这样象控制电子或是质子的轨迹。很多装置,例如阴极射线示波器,回旋加速器,喷墨打印机以及速度选择器等都是基于这一原理的。阴极射线示波器中电子束的电量是恒定的,而喷墨打印机中微粒子的电量却随着打印的字符而变化。在所有的例子中带电粒子偏转都是通过两个平行板之间的电位差来实的。 1.磁悬浮列车 列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引,同时又被

经典电磁场理论发展简史..

电磁场理论发展史 ——著名实验和相关科学家 纲要: 一、定性研究 1、吉尔伯特的研究 2、富兰克林 二、定量研究 1、反平方定律的提出 2、电流磁效应的发现 3、电磁感应定律及楞次定律 4、麦克斯韦方程 5、电磁波的发现 三、小结 一、定性研究 1、吉尔伯特的研究 他发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质,而且一系列其他物体如金刚石、水晶、硫磺、明矾等也有这种性质,他把这种性质称为电性,他是第一个用“电力”、“电吸引”、“磁极”等术语的人。吉尔伯特把电现象和磁现象进行比较,发现它们具有以下几个截然不同的性质: 1.磁性是磁体本身具有的,而电性是需要用摩擦的方法产生; 2.磁性有两种——吸引和排斥,而电性仅仅有吸引(吉尔伯特不知道有排斥); 3.磁石只对可以磁化的物质才有力的作用,而带电体可以吸引任何轻小物体; 4.磁体之间的作用不受中间的纸片、亚麻布等物体的影响,而带电体之间的作用要受到中间这些物质的影响。当带电体浸在水中,电力的作用可以消失,而磁体的磁力在水中不会消失; 5.磁力是一种定向力,而电力是一种移动力。

2、富兰克林的研究 富兰克林(公元1706一1790)原来是费城的印刷商,他通过书本和科学上的来往获得了丰富知识,他利用莱顿瓶做出的第一项重要工作,是根据莱顿瓶内外两种电荷的相消性,在杜菲的“玻璃电”和“树脂电”的基础上提出正电和负电的概念。 富兰克林所做的第二项重要工作是统一了天电和地电。 二、定量研究 1、反平方定律的提出 1750年前后,彼得堡科学院院士埃皮努斯在实验中发现;当发生相互作用的电荷之间的距离缩短时,两者之间的吸引力和排斥力便增加。1766年富兰克林写信给他在德国的一位朋友普利斯特利(公元1733一1804),介绍了他在实验中发现在金属杯中的软木球完全不受金属杯电性的影响的现象。他请普利斯特利给予验证。 英国科学家卡文迪许在1772年做了一个电学实验,他用一个金属球壳使之带电,发现电荷全部分布在球壳的外表面,球腔中任何一点都没有电的作用。 法国物理学家库仑(公元1736—1806),起先致力于扭转和摩擦方面的研究。由于发表了有关扭力的论文,于1781年当选为国家科学院院士。他从事研究毛发和金属丝的扭转弹性。1784年法国科学院发出船用罗盘最优结构的悬奖征文,库仑转而研究电力和磁力问题。 1785年库仑自制了一台精巧的扭秤,作了电的斥力实验,建立了著名的库仑定律:两电荷之间的作用力与其距离的平方成反比,和两者所带电量的乘积成正比。 公式:F=k*(q1*q2)/r^2 2、电流磁效应的发现 丹麦物理学家奥斯特(公元1777—1851)首次发现电流磁效应,揭开了电和磁两种现象的内在联系,从此开始了电磁学的真正研究。 1820年4月在一次关于电和磁的讲课快结束时,他抱着试试看的心情做了实验,在一根根细的铂丝导线的下面放一个用玻璃罩罩着的小磁针,用伽伐尼电池将铂丝通电,他发现磁针偏转,这现象虽然未引起听讲人的注意,却使他非常激

电磁场与电磁波

电磁场与电磁波实验问卷答案 一、频谱特性测量演示实验问卷 1.ESPI 测试接收机所测频率范围为: 9KHz—3GHz 2.ESPI 测试接收机的RF输入端口最大射频信号: 30dbm,最大直流: 50v 3.是否直观的观测到电磁波的存在?(回答是/否)否 4.演示实验可以测到的空间信号有哪些,频段分别为: 广播:531K~1602KHz GSM900:上行:890~915 MHz 下行:935~960 MHz GSM1800:上行:1710~1755 MHz 下行:1805~1850 MHz WCDMA:上行:1920~1980MHz 下行:2110~2170MHz CDMA2000:上行:1920~1980MHz 下行:2110~2170MHz TD-SCDMA:2010~2025MHz 5.课堂演示的模拟电视和数字电视频谱图:如何判断是模拟还是数字电视? 模拟信号以残留边带调幅方式频分复用传输,有明确的载波频率,不同频道的图像有不同的载波频率。模拟信号频谱为:每8MHz带宽即一个频道内,能量集中分布在图像载频上,在该载频附近有一个跳动的峰,为彩色副载波所在,再远一点(在8MHz内)还有一个峰,为伴音副载波的峰。 数字信号:一个数字频道的已调信号像一个抬高了的噪声平台, 均匀地平铺于整个带宽之内, 它的能量是均匀分布在整个限定带宽内的。 6.课堂演示GSM900上下行频谱图,CDMA下行频谱图,3G下行频谱图:GSM900上行:

GSM900下行: CDMA下行频谱图:

3G下行频谱图: 7.该频谱仪能检测的频谱范围,是否能观察到WIFI、电磁炉、蓝牙等频谱?(请分别说明,并指出其频率) 可以该频谱仪能检测的频谱范围为9KHz—3GHz 所以,能够观察到:WIFI:2.4G 电磁炉:20KHz—30KHz 蓝牙:2.4G

电磁场与电磁波学习感悟

浅谈麦克斯韦方程组与电磁学感悟 概述 麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与磁场的四个基本方程。方程组的微分形式,通常称为麦克斯韦方程。在麦克斯韦方程组中,电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并预言了电磁波的存在。 历史背景与提出过程 1845年,关于电磁现象的三个最基本的实验定律:库仑定律(1785年),安培—毕奥—萨伐尔定律(1820年),法拉第定律(1831-1845年)已被总结出来,法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。 法拉第用直观、形象、自然的语言表述的物理观念发表之后,由于没有严密的数学论证,仅有少数理论物理学家对它表示欢迎,而大多数都认为缺乏理论的严谨性。麦克斯韦非常钦佩法拉第的思想,把法拉第天才的观念用清晰准确的数学形式表示出来,使之更具有深刻性和普遍性。 麦克斯韦与法拉第不同,他是一位极优秀的数学家,具有很高的数学天赋,早年的兴趣主要在纯数学方面,他是英国著名数学家霍普金斯(W,H“妙ins)的研究生,在这位数学家的指导下,不到三年就基本上掌握了当时所有先进的数学方法,成为一名有为的青年数学家,并且,麦克斯韦在他的直接影响下,很注重数学的应用,这一点对日后完成电磁场理论无疑是很关键的。 麦克斯韦本着为法拉第观念提供数学方法的思想,认真分析了法拉第的场和力线,同时考察了诺伊曼(F.E.Neumann,1795一1595)和韦伯(w.E.Weber,1804一1891)所发展起来的超距作用的电磁理论,发现“其假设中所包含着的机制上的困难”决定从“另一方面寻找对事实的解释”。他继承了法拉第的场观念和近距作用J思想,于1855年发表了其电磁学的第一篇重要论文一一《论法拉第的力线》。采用几何观点,类比流体力学理论,对法拉第的场作了精确的数学处理,将这一物理观念表示为清晰的几何图象,对电磁感应作了定量表述,导出了电流周围磁力线与磁力的关系,建立了描述电流和磁力线的一些物理量之间定量关系的微分方程,可以说这是把法拉第的物理成功地翻译成了数学,用数学方程描述法拉第力线。虽然还没有解决物理现象的

电磁场与电磁波答案()

《电磁场与电磁波》答案(4) 一、判断题(每题2分,共20分) 说明:请在题右侧的括号中作出标记,正确打√,错误打× 1.在静电场中介质的极化强度完全是由外场的强度决定的。 2.电介质在静电场中发生极化后,在介质的表面必定会出现束缚电荷。 3.两列频率和传播方向相同、振动方向彼此垂直的直线极化波,合成后 的波也必为直线极化波。 4.在所有各向同性的电介质中,静电场的电位满足泊松方程2ρ?ε?=-。 5.在静电场中导体内电场强度总是为零,而在恒定电场中一般导体内的电场强度不为零,只有理想导体内的电场强度为零。 6.理想媒质和损耗媒质中的均匀平面波都是TEM 波。 7.对于静电场问题,保持场域内电荷分布不变而任意改变场域外的电荷分布,不会导致场域内的电场的改变。 8.位移电流是一种假设,因此它不能象真实电流一样产生磁效应。 9.静电场中所有导体都是等位体,恒定电场中一般导体不是等位体。 10.在恒定磁场中,磁介质的磁化强度总是与磁场强度方向一致。 二、选择题(每题2分,共20分) (请将你选择的标号填入题后的括号中) 1. 判断下列矢量哪一个可能是静电场( A )。 A .369x y z E xe ye ze =++ B .369x y z E ye ze ze =++ C .369x y z E ze xe ye =++ D .369x y z E xye yze zxe =++ 2. 磁感应强度为(32)x y z B axe y z e ze =+-+ , 试确定常数a 的值。( B ) A .0 B .-4 C .-2 D .-5 [ ×]1 [ √]2 [ ×]3 [ ×]4 [ √]5 [ √]6 [ ×]7 [ ×]8 [ √]9 [ ×]10

电磁场与电磁波课后答案_郭辉萍版1-6章

第一章 习题解答 1.2给定三个矢量A ,B ,C : A =x a +2y a -3z a B = -4y a +z a C =5x a -2z a 求:错误!未找到引用源。矢量A 的单位矢量A a ; 错误!未找到引用源。矢量A 和B 的夹角AB θ; 错误!未找到引用源。A ·B 和A ?B 错误!未找到引用源。A ·(B ?C )和(A ?B )·C ; 错误!未找到引用源。A ?(B ?C )和(A ?B )?C 解:错误!未找到引用源。A a =A A = 149A ++ =(x a +2y a -3z a )/14 错误!未找到引用源。cos AB θ =A ·B /A B AB θ=135.5o 错误!未找到引用源。A ·B =-11, A ?B =-10x a -y a -4z a 错误!未找到引用源。A ·(B ?C )=-42 (A ?B )·C =-42 错误!未找到引用源。A ?(B ?C )=55x a -44y a -11z a (A ?B )?C =2x a -40y a +5z a 1.3有一个二维矢量场F(r) =x a (-y )+y a (x),求其矢量线方程,并定性画出该矢量场图 形。 解:由dx/(-y)=dy/x,得2 x +2 y =c 1.6求数量场ψ=ln (2 x +2y +2 z )通过点P (1,2,3)的等值面方程。

解:等值面方程为ln (2x +2y +2 z )=c 则c=ln(1+4+9)=ln14 那么2 x +2y +2 z =14 1.9求标量场ψ(x,y,z )=62 x 3y +z e 在点P (2,-1,0)的梯度。 解:由ψ?=x a x ψ??+y a y ψ??+z a z ψ??=12x 3 y x a +182x 2y y a +z e z a 得 ψ?=-24x a +72y a +z a 1.10 在圆柱体2 x +2 y =9和平面x=0,y=0,z=0及z=2所包围的区域,设此区域的表面为S: 错误!未找到引用源。求矢量场A 沿闭合曲面S 的通量,其中矢量场的表达式为 A =x a 32x +y a (3y+z )+z a (3z -x) 错误!未找到引用源。验证散度定理。 解:错误!未找到引用源。??s d A = A d S ?? 曲 + A dS ?? xoz + A d S ?? yoz +A d S ?? 上 +A d S ?? 下 A d S ?? 曲 =232 (3cos 3sin sin )z d d ρθρθθρθ++?曲 =156.4 A dS ?? xoz = (3)y z dxdz +?xoz =-6 A d S ?? yoz =- 23x dydz ? yoz =0 A d S ?? 上+A d S ?? 下=(6cos )d d ρθρθρ-?上+cos d d ρθρθ?下=272π ??s d A =193 错误!未找到引用源。dV A V ???=(66)V x dV +?=6(cos 1)V d d dz ρθρθ+?=193 即:??s s d A =dV A V ??? 1.13 求矢量A =x a x+y a x 2 y 沿圆周2x +2 y =2a 的线积分,再求A ?? 对此圆周所包围的表 面积分,验证斯托克斯定理。 解:??l l d A =2 L xdx xy dy +? =44a π A ?? =z a 2 y

电磁场与电磁波第四版课后思考题答案

2.1点电荷的严格定义是什么? 点电荷是电荷分布的一种极限情况,可将它看做一个体积很小而电荷密度很的带电小球的极限。当带电体的尺寸远小于观察点至带电体的距离时,带电体的形状及其在的电荷分布已无关紧要。就可将带电体所带电荷看成集中在带电体的中心上。即将带电体抽离为一个几何点模型,称为点电荷。 2.2 研究宏观电磁场时,常用到哪几种电荷的分布模型?有哪几种电流分布模型?他们是如何定义的? 常用的电荷分布模型有体电荷、面电荷、线电荷和点电荷;常用的电流分布模型有体电流模型、面电流模型和线电流模型,他们是根据电荷和电流的密度分布来定义的。 2,3点电荷的电场强度随距离变化的规律是什么?电偶极子的电场强度又如何呢? 点电荷的电场强度与距离r 的平方成反比;电偶极子的电场强度与距离r 的立方成反比。 2.4简述 和 所表征的静电场特性 表明空间任意一点电场强度的散度与该处的电荷密度有关,静电荷是静电场的通量源。 表明静电场是无旋场。 2.5 表述高斯定律,并说明在什么条件下可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。 高斯定律:通过一个任意闭合曲面的电通量等于该面所包围的所有电量的代数和除以 与闭合面外的电荷无关,即 在电场(电荷)分布具有某些对称性时,可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。 2.6简述 和 所表征的静电场特性。 表明穿过任意闭合面的磁感应强度的通量等于0,磁力线是无关尾的闭合线, 表明恒定磁场是有旋场,恒定电流是产生恒定磁场的漩涡源 2.7表述安培环路定理,并说明在什么条件下可用该定律求解给定的电流分布的磁感应强度。 安培环路定理:磁感应强度沿任何闭合回路的线积分等于穿过这个环路所有电流的代数和 倍,即 如果电路分布存在某种对称性,则可用该定理求解给定电流分布的磁感应强度。 2.8简述电场与电介质相互作用后发生的现象。 在电场的作用下出现电介质的极化现象,而极化电荷又产生附加电场 2.9极化强度的如何定义的?极化电荷密度与极化强度又什么关系? 单位体积的点偶极矩的矢量和称为极化强度,P 与极化电荷密度的关系为 极化强度P 与极化电荷面的密度 2.10电位移矢量是如何定义的?在国际单位制中它的单位是什么 电位移矢量定义为 其单位是库伦/平方米 (C/m 2 ) 2.11 简述磁场与磁介质相互作用的物理现象? ερ/=??E 0=??E ερ/=??E 0= ??E ??=?V S dV S d E ρε01 0=??B J B 0μ=??0 =??B J B 0μ=??0 μI l d B C 0μ?= ? P ??=-p ρn sp e ?=P ρE P E D εε=+=0

电磁场与电磁波的应用

电磁场与电磁波的应用 0 引言 电磁场与电磁波简介:电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。所以,本文主要研究电磁场与电磁波在生活中的多项应用,其中,将主要研究电能的无线传输技术。 1 电磁场与电磁波理论的建立 在电磁学发展的早期,人们认识到带电体之间以及磁极之间存在作用力,而作为描述这种作用力的一种手段而引入的"场"的概念,并未普遍地被人们接受为一种客观的存在。现在人们已经认识清楚,电磁场是物质在一种形态,它可以和一切带电物质相互作用,产生出各种电磁现象。电磁场本身的运动服从波动的规律。这种以波动形式运动变化的电磁场称为电磁波。 库仑定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。安培等人又发现电流元之间的作用力也符合平方反比关系,提出了安培环路定律。基于这与牛顿万有引力定律十分类似,泊松、高斯等人仿照引力理论,对电磁现象也引入了各种场矢量,如电场强度、电通量密度(电位移矢量)、磁场强度、磁通密度等,并将这些量表示为空间坐标的函数。但是当时对这些量仅是为了描述方便而提出的数学手段,实际上认为电荷之间或电流之间的物理作用是超距作用。直到法拉第,他认为场是真实的物理存在,电力或磁力是经过场中的力线逐步传递的,最终才作用到电荷或电流上。他在1831年发现了著名的电磁感应定律,并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述。1846年,法拉第还提出了光波是力线振动的设想。法拉第提出的电磁感应定律表明,磁场的变化要产生电场。这个电场与来源于库仑定律的电场不同,它可以推动电流在闭合导体回路中流动,即其环推动电流在闭合导体回路中流动,即其环路积分可以不为零,成为感应电动势。现代大量应用的电力设备和发电机、变压器等都与电磁感应作用有紧密联系。由于这个作用。时变场中的大块导体内将产生涡流及趋肤效应。电工中感应加热、表面淬火、电磁屏蔽等,都是这些现象的直接应用。继法拉第电磁感应定律之后,麦克斯韦提出了位移电流概念。电位移来源于电介质中的带电粒子在电场中受到电场力的作用。这些带电粒子虽然不能自由流动,但要发生原子尺度上的微小位移。麦克斯韦将这个名词推广到真空中的电场,并且认为:电位移随时间变化也要产生磁场,因而称一面积上电通量的时间变化率为位移电流,而电位移矢量D的时间导数为位移电流密度。它在安培环路定律中,除传导电流之外补充了位移电流的作用,从而总结出完整的电磁

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