电子科技大学-电磁场与电磁波49页PPT
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电磁场与电磁波PPT优秀版
利用无线电波传递信号,要求发射的无线电波随信号而改变。
要横向波外 或c发纵.射波从无,或经线二电者过波的,调振混荡合制电波路的必高须具频有如振下荡特点中:第一“,要检有 ”出调制信号的过程,叫做检波。检波
机械波只能在介质中传播,而电磁波可以在真空中传播,说法C
是 是正确的。 调制 的逆过程,也叫做
飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明
调幅 ,经过调幅以后发射出去的无线电波叫做 调幅波 。使高频 振荡的频率随 信号强弱 而改变叫做调频,经过调频以后发射出 去的无线电波叫做 调频波 。
(2)无线电波的接收
相同 时,激 相同 时,激
从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫做检波。
2-2 我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标
(5)电磁振荡的周期T=⑩ 2π LC ,频率f=
1
2电场在周围空间产生 磁场 ,变化 的磁场在周围空间产生 电场 ;均匀变化的电场(磁场)在周围空间 产生 恒定 的磁场(电场),非均匀变化的电场(磁场)在周围空间产 生 变化 的磁场(电场)。 (2)振荡的电场(磁场)在周围空间产生 周期性变化 的磁场(电 场)。 (3)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化的磁场在周围空间产 生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,这就是 电磁场
C.波长、频率和波速间的关系,即v=λf,对机械波和电磁波都适用
答案 A 机械波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,所以选 项A说法不正确。干涉、衍射是波特有的现象,选项D说法正确。波能 传递能量,v=λf对机械波和电磁波都适用,故选项B、C说法都正确。
3.(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是 (AC )
1-1 下列关于电磁波的说法正确的是 ( A )
电磁场与电磁波(西安电子科技大学PPT)
静电场理论除其本身具有许多实际应用之外，掌握它的处 理方法和结论对后续章节的学习将是有益的。
静电场是指相对于观察者而言静止的电荷所产生的场。
• 人们对静电现象的认识可以追溯到两千多年前，早在公元 前585年，希腊哲学家泰勒斯（Thales）就记载了用木块 摩擦过的琥珀可以吸引细小的物体。
• 对静电场的系统性、科学性的研究则是在1785年法国科学 家库仑（Chavles Augustin Coulomb，1736～1806）发现 了以其名字命名的“库仑定律”。
用来描述电场强弱的物理量是电场强度。我们定义， 位于一点处的单位正电荷所受的力为该处的电场强度。
用 表示，其单位为牛顿/库仑（N/C）。
• 定为义Fq：r在，r 则处该放处置的点电电场荷强q（度实为验：电E荷r） ，Fq 它r所受的力
q
whu@
23
电场强度
• Note1：实验电荷电量应足够小，以使得实验电荷的引入 不致影响原来的电场；
• 2.重点、难点
重点：场的基本概念；梯度、散度和旋度的定义、运算和物理 意义
难点：矢性微分算符、亥姆霍兹定理、矢量公式。
whu@
2
Review
( A) 0
() 0
旋无散 梯无旋
A
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L
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q3所受的力。
[解]
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电磁场与电磁波幻灯片
6.在经典物理学发展史中，出现过四个里程碑式的人物：伽利 略，牛顿，法拉第和麦克斯韦。爱因斯坦认为他们同样伟大， 你如何理解？查找相关的资料，写一篇报告。
2.结论：电磁波具有运动能量，以及与其他 物质相互作用的属性，都是物质的性质。电 磁波具有物质一般性质的同时，也具有特殊 的性质。
（四）：麦克斯韦电磁场理论的意义
❖ 1.电磁场理论的建立，经历了“实践―― 理论――实践”这一科学发展的过程是物 理学发展史上的典型案例。
2.麦克斯韦的电磁场理论，实现了从经典 物理学向现代物理学的重大转折。
3．学生讨论与交流：从电磁波的特点出 发，你认为电磁场是客观存在的吗？
❖ 根据电磁波的特点中的第（5）点可知， 电磁场本身就是一种特殊形态的物质， 无需借助其他物质来传播
三：电磁场的物质性
❖ 1.几种特殊电磁波的例子：
（1）微波炉是利用电磁波进行加热食物。说明电磁场具有能量。
（2）俄国物理学家列别捷夫测量除光对被照射的物体有压力。
个电场是由变化的磁场引起的。 ―――――变化的磁场周围产生电
场是一种普遍存在的现象。
3．学生讨论与交流：变化的磁场 产生的电场与我们熟悉的静电场
有何不同？
❖ 静电场的电场线是由正电荷出发，终止于负 电荷，是不闭合的。而变化的磁场产生的电 场没有起点也没有终点，是闭合的“旋涡电 场”
4．提出：变化的电场能否也产生磁场？
6．麦克斯韦电磁场理论的基本思想：
❖ （1）均匀变化的磁场（或电场）产生稳定的电场（或磁场）
（2）非均匀变化的磁场（或电场）产生变化的电场（或磁场）。
（3）按三角函数规律变化的振荡磁场（或电场）产生同频 率的三角函数规律变化的振荡电场（或磁场）
Hale Waihona Puke （4）变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的 电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分离的统一场，这 就是电磁场
2.结论：电磁波具有运动能量，以及与其他 物质相互作用的属性，都是物质的性质。电 磁波具有物质一般性质的同时，也具有特殊 的性质。
（四）：麦克斯韦电磁场理论的意义
❖ 1.电磁场理论的建立，经历了“实践―― 理论――实践”这一科学发展的过程是物 理学发展史上的典型案例。
2.麦克斯韦的电磁场理论，实现了从经典 物理学向现代物理学的重大转折。
3．学生讨论与交流：从电磁波的特点出 发，你认为电磁场是客观存在的吗？
❖ 根据电磁波的特点中的第（5）点可知， 电磁场本身就是一种特殊形态的物质， 无需借助其他物质来传播
三：电磁场的物质性
❖ 1.几种特殊电磁波的例子：
（1）微波炉是利用电磁波进行加热食物。说明电磁场具有能量。
（2）俄国物理学家列别捷夫测量除光对被照射的物体有压力。
个电场是由变化的磁场引起的。 ―――――变化的磁场周围产生电
场是一种普遍存在的现象。
3．学生讨论与交流：变化的磁场 产生的电场与我们熟悉的静电场
有何不同？
❖ 静电场的电场线是由正电荷出发，终止于负 电荷，是不闭合的。而变化的磁场产生的电 场没有起点也没有终点，是闭合的“旋涡电 场”
4．提出：变化的电场能否也产生磁场？
6．麦克斯韦电磁场理论的基本思想：
❖ （1）均匀变化的磁场（或电场）产生稳定的电场（或磁场）
（2）非均匀变化的磁场（或电场）产生变化的电场（或磁场）。
（3）按三角函数规律变化的振荡磁场（或电场）产生同频 率的三角函数规律变化的振荡电场（或磁场）
Hale Waihona Puke （4）变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的 电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分离的统一场，这 就是电磁场
电磁场与电磁波PPT教学课件
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电磁波的产生
电磁波的产生
•电磁场由近及远地传播——形成电磁波
•电磁波的发射: 条件：1、要有足够高的振荡频率 2、电场和磁场分散到尽可能大的空间
电路的改造： 1、增大d、减小S→C↓ 减小线圈的匝数→L↓
增大振荡频率
2、开放电路： 使电场和磁场扩展到外部空间
电磁波的特点
1、E和B相互垂直且都垂直于—传—播电方磁向 波是横波
A.仍静止在某点处 B.将做匀速运动 C.将做加速运动 D.以上说法均不对
图14-2-2
延伸·拓展
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化 的磁场周围空间将产生电场，处在电场中 的带电粒子将受到电场力的作用而做加速 运动，故C正确.
Unit 1 Living with technology
• Prepositions are words that are used before a noun or a noun phrase to show time, place, movement, etc.
电磁场与电磁波
伟大的物理学家——
麦克斯韦
主要贡献： ▪建立电磁场理论 ▪预言电磁波的存在
麦克斯韦(1831-1879)简介 英国物理学家、数学家。15岁在“爱丁堡皇家学报”发表论文，
1854年从剑桥大学毕业，卡文迪许试验室首任主任，写了100多篇 有价值的论文，是一位可以与牛顿、爱因斯坦相提并论的科学家。
5.在LC振荡电路中，已知L=1.0×10-2H， C=1.0×10-10F，从开始放电起到振荡
电流第一次达到最大，经历的时间为 1.57×10-6s，该电路产生的电磁波的波长 为1884m.
能力·思维·方 法
【例1】关于麦克斯韦电磁场理论，下面几种说法 正确的是( D )
电磁波的产生
电磁波的产生
•电磁场由近及远地传播——形成电磁波
•电磁波的发射: 条件：1、要有足够高的振荡频率 2、电场和磁场分散到尽可能大的空间
电路的改造： 1、增大d、减小S→C↓ 减小线圈的匝数→L↓
增大振荡频率
2、开放电路： 使电场和磁场扩展到外部空间
电磁波的特点
1、E和B相互垂直且都垂直于—传—播电方磁向 波是横波
A.仍静止在某点处 B.将做匀速运动 C.将做加速运动 D.以上说法均不对
图14-2-2
延伸·拓展
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化 的磁场周围空间将产生电场，处在电场中 的带电粒子将受到电场力的作用而做加速 运动，故C正确.
Unit 1 Living with technology
• Prepositions are words that are used before a noun or a noun phrase to show time, place, movement, etc.
电磁场与电磁波
伟大的物理学家——
麦克斯韦
主要贡献： ▪建立电磁场理论 ▪预言电磁波的存在
麦克斯韦(1831-1879)简介 英国物理学家、数学家。15岁在“爱丁堡皇家学报”发表论文，
1854年从剑桥大学毕业，卡文迪许试验室首任主任，写了100多篇 有价值的论文，是一位可以与牛顿、爱因斯坦相提并论的科学家。
5.在LC振荡电路中，已知L=1.0×10-2H， C=1.0×10-10F，从开始放电起到振荡
电流第一次达到最大，经历的时间为 1.57×10-6s，该电路产生的电磁波的波长 为1884m.
能力·思维·方 法
【例1】关于麦克斯韦电磁场理论，下面几种说法 正确的是( D )
电磁场与电磁波课件ppt(电子科技大学)第四章 时变电磁场解析
A A J ( ) t t A ( A) 2 A 2 A 2 A 2 J ( A ) t t A 0 t 2 A 2 A 2 J t
除了利用洛伦兹条件外，另一种常用的是库仑条件，即 A 0
（洛仑兹条件是个定解条件。）
电子科技大学编写
高等教育出版社出版
电磁场与电磁波
第4章 时变电磁场
D E H B
E B J t
8
位函数的微分方程 （达朗贝尔方程） D H J t A B A E t
电子科技大学编写
高等教育出版社出版
电磁场与电磁波
第4章 时变电磁场
7
位函数的规范条件
造成位函数的不确定性的原因就是没有规定 A 的散度。利用 位函数的不确定性，可通过规定 A 的散度使位函数满足的方程得
以简化。 在电磁理论中，通常采用洛伦兹条件，即 A 0 t
第4章 时变电磁场
19
电磁能量在内外导体之间的介质中沿轴方向流动，即由电源向负 载，如图所示。
同轴线中的电场、磁场和坡印廷矢量 （理想导体情况）
穿过任意横截面的功率为
P S ez dS
S
b
教育出版社出版
电子科技大学编写
电磁场与电磁波
得到的电磁场矢量是相同的。
问题 若应用库仑条件，位函数满足什么样的方程? 具有什么特点?
电子科技大学编写
高等教育出版社出版
电磁场与电磁波
第4章 时变电磁场
11
4.3
电磁能量守恒定律 （重点）
【优】电子科技大学,电磁场与电磁波电磁辐射最全PPT资料
流或电荷分布。时间 r r / v正好是电磁波以速度 v 1/
从源点 r 传到场点 r 所需的时间。
由此可知：在离开原点的r点处，t时刻场点处的标量位变化滞后 于源点的变化。滞后的时间等于源的变动以速度c从源点传播到场点 所需要的时间。因此，定义：
r,t4 1V 'r',trcrdV 标量滞后位
电磁场与电磁波
第8章 电磁辐射
第八章 电磁辐射
● 产生电磁波的振荡源一般为天线。随着振荡源频率的提高使电 磁波的波长与天线尺寸可相比拟时，就会产生显著的辐射。
● 对于天线，我们关心的是它的辐射场强、方向性、辐射功率和 效率。
● 天线的形式可分为线天线和面天线。 ● 本章由滞后位的概念出发，求解元电流的辐射场。再利用叠加
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04:34
电子科技大学电磁场与电磁波课程组
电磁场与电磁波
第8章 电磁辐射
8.2 电偶极子的辐射
电磁辐射系统最简单的形式是电偶极子和磁偶极子 电偶极子为长度远小于波长的载流线元，也称元天线 电偶极子辐射是天线工程中最基本的问题
对电于场正 和弦磁电场磁均波垂，直电于流传和播电方荷向以，正即弦为规TE律M变波化，则可得标量滞后位、矢量滞后位的复数形式为：
HjE 在电远偶离 极电子偶的极辐子射的场区分域布（是方向）角 的函数，为了便于分析天线辐射场的空间分布情况，我们将离开天线一定距离处，场量随角度变化
原的理函求 数解f( 线,天)线称和为阵天列线天方线向的图辐因射子问。题。 根 辐据射方能向 量图 非因 均子 匀绘 分制 布的 ，图具形 有， 方称 向为 性方 。向图。
从源点 r 传到场点 r 所需的时间。
由此可知：在离开原点的r点处，t时刻场点处的标量位变化滞后 于源点的变化。滞后的时间等于源的变动以速度c从源点传播到场点 所需要的时间。因此，定义：
r,t4 1V 'r',trcrdV 标量滞后位
电磁场与电磁波
第8章 电磁辐射
第八章 电磁辐射
● 产生电磁波的振荡源一般为天线。随着振荡源频率的提高使电 磁波的波长与天线尺寸可相比拟时，就会产生显著的辐射。
● 对于天线，我们关心的是它的辐射场强、方向性、辐射功率和 效率。
● 天线的形式可分为线天线和面天线。 ● 本章由滞后位的概念出发，求解元电流的辐射场。再利用叠加
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04:34
电子科技大学电磁场与电磁波课程组
电磁场与电磁波
第8章 电磁辐射
8.2 电偶极子的辐射
电磁辐射系统最简单的形式是电偶极子和磁偶极子 电偶极子为长度远小于波长的载流线元，也称元天线 电偶极子辐射是天线工程中最基本的问题
对电于场正 和弦磁电场磁均波垂，直电于流传和播电方荷向以，正即弦为规TE律M变波化，则可得标量滞后位、矢量滞后位的复数形式为：
HjE 在电远偶离 极电子偶的极辐子射的场区分域布（是方向）角 的函数，为了便于分析天线辐射场的空间分布情况，我们将离开天线一定距离处，场量随角度变化
原的理函求 数解f( 线,天)线称和为阵天列线天方线向的图辐因射子问。题。 根 辐据射方能向 量图 非因 均子 匀绘 分制 布的 ，图具形 有， 方称 向为 性方 。向图。
电磁场与电磁波PPT课件
二、单质
4、制备 (1)工业制法 液化空气，蒸发。 (2)实验室制法 原理：NH4Cl+NaNO2(饱和)=NaCl+N2↑+2H2O 药品：NH4Cl溶液，饱和亚硝酸钠溶液 装置：液液加热 除杂：干燥
二、单质
收集： 【讨论】为何使用冰盐冷却？A用来何用？加 热前必须怎么做？收集前应如何操作？如何 收集？加热片刻后可以移去酒精灯，为什么？
本质
种类 传播 速度
电磁波
机械波
都是波，都会发生干涉、衍射等现象
都满足关系：v=λf
是一种客观存在的物质
本身不是物质， 是运动形式的传播
是横波
有横波也有纵波
不需介质 传播电磁能及信息
真空中：恒定 介质：取决于介质与频率
需要介质 传播机械能及信息
取决于介质
讨论与交流
从电磁波的特点出发，你认为电磁场是客 观存在的物质吗？
二、单质
磷（红磷、白磷） 1、分子结构：
2、物理性质： 3、化学性质：
4P+5O2=2P2O5 P2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸剧毒) P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒) 2P+3Cl2=2PCl3 2P+5Cl2=2PCl5
二、单质
隔绝空气
416℃ 冷却
白磷----→红磷----→升华---→白磷
三、氢化物
4、制备 (1)工业制备 N2+3H2=2NH3(催化剂、加热、加压) (2)实验室制法 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O 药品：固体NH4Cl，消石灰(浓氨水、CaO) 装置：固固加热(液固加热) 除杂：干燥
电磁场与电磁波ppt完美版课件
探究一
探究二
随堂检测
画龙点睛变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
探究一
探究二
随堂检测
实例引导例1根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场解析:根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化识
自我检测
1.正误判断。(1)电磁波也能产生干涉、衍射现象。( )答案:√(2)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。答案:√2.探究讨论。为什么电磁波是横波?答案:根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度是相互垂直的,且二者均与波的传播方向垂直。因此,电磁波是横波。
探究一
探究二
随堂检测
规律方法理解麦克斯韦的电磁场理论的关键掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
探究一
探究二
随堂检测
变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波( )
解析:由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A图),由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如B、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会产生电磁波;只有振荡的电场(即周期性变化的电场)(如D图),才会激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激发出振荡的电场……如此周而复始,便会形成电磁波。答案:D