电磁场与电磁波设计报告
电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告电磁场与电磁波实验报告引言：电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念。
电磁场是由电荷产生的一种物理场，它的存在和变化会影响周围空间中的其他电荷。
而电磁波则是电磁场的一种传播形式，它以电磁场的振荡和传播为基础，具有波动性质。
本次实验旨在通过实际操作和测量，深入了解电磁场和电磁波的特性。
实验一：测量电磁场强度在实验一中，我们使用了一个电磁场强度计来测量不同位置的电磁场强度。
首先，我们将电磁场强度计放置在一个固定的位置，记录下此时的电磁场强度。
然后，我们将电磁场强度计移动到其他位置，重复测量过程。
通过这些数据，我们可以得出不同位置的电磁场强度的分布情况。
实验结果显示，电磁场强度随着距离的增加而逐渐减弱。
这符合电磁场的特性，即电荷产生的电磁场在空间中以一定的规律传播，而传播的强度会随着距离的增加而减弱。
这一实验结果验证了电磁场的存在和变化对周围环境的影响。
实验二：测量电磁波频率和波长在实验二中，我们使用了一个频率计和一个波长计来测量电磁波的频率和波长。
首先，我们将频率计和波长计设置好，并将它们与电磁波源连接。
然后，我们观察频率计和波长计的测量结果，并记录下来。
通过这些数据，我们可以得出电磁波的频率和波长的数值。
实验结果显示，不同频率的电磁波具有不同的波长。
频率越高的电磁波，波长越短；频率越低的电磁波，波长越长。
这符合电磁波的特性，即电磁波的振荡频率和波长之间存在一定的关系。
这一实验结果验证了电磁波的波动性质，以及频率和波长之间的关系。
实验三：观察电磁波的干涉和衍射现象在实验三中，我们使用了一块光栅和一个狭缝装置来观察电磁波的干涉和衍射现象。
首先，我们将光栅放置在光源前方，并调整光源的位置和光栅的角度。
然后，我们观察到在光栅后方的屏幕上出现了一系列明暗相间的条纹。
这些条纹是由电磁波的干涉和衍射效应引起的。
实验结果显示，当电磁波通过光栅时，会发生干涉和衍射现象。
干涉现象表现为明暗相间的条纹，而衍射现象表现为条纹的扩散和交替。
电磁场与电磁波实验报告
实验一 静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。
2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。
点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为（1-1）真空中点电荷产生的电位为（1-2）其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为4= （1-3） 电位为4= （1-4） 本章模拟的就是基本的电位图形。
4．实验内容及步骤（1）点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q，求其电场分布图。
程序1:负点电荷电场示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10);E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;E=(-q./m1).*r;surfc(x,y,E);负点电荷电势示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;z=-q./m1surfc(x,y,z);xlabel('x','fontsize',16)ylabel('y','fontsize',16)title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.16:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10)); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));Z=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-Z);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(Z)),max(max(Z)),40); contour(X,Y,Z,cv,'k-');hold onquiver(X,Y,ex,ey,0.7);clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.15:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));U=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-U);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(U)),max(max(U)),40); surfc(x,y,U);实验二恒定电场的仿真1．实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念。
电磁场与电磁波实验报告(一)2024
电磁场与电磁波实验报告（一）引言概述：电磁场与电磁波是近代物理学中的重要概念，对于理解电磁现象和应用电磁技术具有重要意义。
本实验报告旨在通过实验来探究电磁场和电磁波的基本特性，并深入了解其在不同情境下的行为和应用。
一、电磁场的产生与性质1. 静电场与磁场的产生机制2. 静电场与磁场的区别与联系3. 电磁场的力线分布与场强的概念4. 高斯定律与安培定律的应用5. 电磁场的矢量表示及其运算规则二、电磁辐射和电磁波的特性1. 辐射的概念与特点2. 电磁波的定义和分类3. 电磁波的传播速度和能量传播方式4. 电磁波的频率和波长关系5. 电磁波与物质的作用及与光的关系三、电磁波的实验测量1. 等幅比波法测量电磁波的速度2. 利用扩散法测量电磁波的波长3. 利用光栅光谱仪测量电磁波的频率和波长4. 利用双缝干涉测量电磁波的波长5. 利用驻波法测量电磁波的频率四、电磁波在通信中的应用1. 电磁波在无线通信中的传输原理2. 电磁波的调制与解调技术3. 电磁波的天线和传输介质选择4. 电磁波在卫星通信中的应用5. 电磁波在无线电和电视广播中的应用五、电磁波对人体健康的影响1. 电磁波对人体的生物效应与健康风险2. 电磁辐射的安全标准与防护措施3. 电磁波辐射源的评估与监测4. 电磁波辐射对儿童和孕妇的影响5. 电磁波辐射与癌症的关系研究总结：通过本实验的开展，我们深入了解了电磁场和电磁波的产生机制和特性，探讨了其在实验测量、通信技术和健康影响等方面的应用。
电磁场与电磁波作为现代科技中的基础理论和技术手段，对于推动科学技术发展和提高人们的生活水平具有重要意义。
在未来的研究中，我们将继续深入探索电磁场和电磁波的更多应用和相关问题，为推动科学进步和提高人类福祉做出贡献。
电磁场与电磁波实验报告
广东第二师范学院学生实验报告一线等。
本实验重点介绍其中的一种半波天线。
半波天线又称半波振子，是对称天线的一种最简单的模式。
对称天线（或称对称振子）可以看成是由一段末端开路的双线传输线形成的。
这种天线是最通用的天线型式之一，又称为偶极子天线。
而半波天线是对称天线中应用最为广泛的一种天线，它具有结构简单和馈电方便等优点。
半波振子因其一臂长度为λ/4 ，全长为半波长而得名。
其辐射场可由两根单线驻波天线的辐射场相加得到，于是可得半波振子（ L=λ/4 ）的远区场强有以下关系式：│E│=[60Imcos(πcosθ/2)]/R 。
sinθ=[60Im/R 。
]│f(θ)│式中， f(θ) 为方向函数。
对称振子归一化方向函数为│F(θ)│=│f(θ)│/fmax=|cos(πcosθ/2)/sinθ| 其中 fmax 是 f(θ) 的最大值。
由上式可画出半波振子的方向图如下 :半波振子方向函数与ψ无关，故在 H 面上的方向图是以振子为中心的一个圆，即为全方性的方向图。
在 E 面的方向图为 8 字形，最大辐射方向为θ=π/2 ，且只要一臂长度不超过 0.625λ，辐射的最大值始终在θ=π/2 方向上；若继续增大 L ，辐射的最大方向将偏离θ=π/2 方向。
【实验内容】（一）测量电磁波发射频率（二）制作半波振子天线广东第二师范学院学生实验报告三广东第二师范学院学生实验报告四天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念，它表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性，并用电场强度矢量 E 的端点在空间描绘出的轨迹来表示。
电磁波与电磁场的研究报告
电磁波与电磁场的研究报告摘要：本研究报告旨在探讨电磁波与电磁场的相关理论和应用。
首先介绍了电磁波的基本概念和分类，包括电磁波的产生、传播和特性。
接着，讨论了电磁场的基本概念和数学描述，包括电场和磁场的特性以及它们之间的相互作用。
在此基础上，探讨了电磁波与电磁场在通信、医学、能源等领域的应用，并对未来的研究方向进行了展望。
1. 引言电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
电磁场是电场和磁场在空间中的分布情况。
电磁波与电磁场的研究对于我们理解自然界的基本规律以及应用于现实生活中的各种技术具有重要意义。
2. 电磁波的基本概念和分类电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而形成的一种波动现象。
根据波长和频率的不同，电磁波可以分为不同的类型，包括射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
不同类型的电磁波在自然界中的产生和传播方式有所不同。
3. 电磁场的基本概念和数学描述电磁场是电场和磁场在空间中的分布情况。
电场是由电荷产生的，而磁场则是由电流产生的。
电场和磁场之间通过麦克斯韦方程组进行描述。
麦克斯韦方程组包括四个方程，分别描述了电场和磁场的产生、传播和相互作用。
4. 电磁波与电磁场的应用电磁波与电磁场在通信、医学、能源等领域有着广泛的应用。
在通信领域，电磁波被用于无线通信和卫星通信等技术中，使信息能够快速传输和广泛传播。
在医学领域，电磁波被用于医学成像和治疗，如X射线和磁共振成像等技术。
在能源领域，电磁波被用于太阳能和风能等可再生能源的收集和利用。
5. 未来的研究方向尽管电磁波与电磁场的研究已经取得了重要的进展，但仍然存在许多未解决的问题和挑战。
未来的研究可以集中在电磁波与材料的相互作用、电磁波的调控和控制、电磁场的数值模拟和优化等方面。
此外，还可以探索新型电磁波的产生和传播方式，以及电磁波在生物学和环境科学等领域的应用。
结论：电磁波与电磁场的研究对于我们理解自然界的基本规律以及应用于现实生活中的各种技术具有重要意义。
最新电磁场与电磁波实验报告
最新电磁场与电磁波实验报告
在本次实验中，我们深入研究了电磁场与电磁波的基本特性，并进行了一系列的实验来验证理论和观测实际现象。
以下是实验的主要部分和观察结果的概述。
实验一：静电场的建立与测量
我们首先建立了一个简单的静电场，通过使用高压电源对两个相对的金属板进行充电。
通过改变电源的电压，我们观察到金属板上的电荷积累情况，并使用电位差计测量了电场强度。
实验数据显示，电场强度与电压成正比，这与库仑定律的预测一致。
实验二：电磁波的产生与传播
接下来，我们通过振荡电路产生了电磁波。
在一个封闭的微波腔中，我们使用电磁波发生器产生不同频率的电磁波，并通过特殊的探测器来测量波的传播特性。
实验结果表明，电磁波的传播速度在不同的介质中有所变化，这与介质的电磁特性有关。
实验三：电磁波的极化与干涉
在这部分实验中，我们研究了电磁波的极化现象。
通过使用不同极化的波前，我们观察到了波的干涉效应。
特别是在双缝干涉实验中，我们观察到了明显的干涉条纹，这证明了电磁波的波动性质。
实验四：电磁波的吸收与反射
最后，我们探讨了电磁波与物质相互作用的过程。
通过将电磁波照射在不同材料的样品上，我们测量了波的吸收和反射率。
实验发现，吸收和反射率与材料的电磁性质密切相关，并且可以通过改变波的频率来调整这些性质。
通过这些实验，我们不仅验证了电磁场与电磁波的基本理论，而且加深了对这些现象在实际应用中的理解。
这些实验结果对于无线通信、雷达技术以及其他相关领域的研究和开发具有重要的指导意义。
电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告09024126 张亦驰一．实验目的使用简单迭代法与超松弛迭代法求解电磁场金属槽边值问题二．实验步骤1.简单迭代法：源程序：#include<xxgc.h>main(){int i;double a[50][3][3];a[0][0][0]=a[0][1][0]=a[0][2][0]=25;a[0][0][1]=a[0][1][1]=a[0][2][1]=50;a[0][0][2]=a[0][1][2]=a[0][2][2]=75;for(i=0;i<50;i++){printf("a[%d][0][0]=%.3f,a[%d][1][0]=%.3f,a[%d][2][0]=%.3f\n",i,a[i][0][0],i,a[i][1][0],i,a[i ][2][0]);printf("a[%d][0][1]=%.3f,a[%d][1][1]=%.3f,a[%d][2][1]=%.3f\n",i,a[i][0][1],i,a[i][1][1],i,a[i ][2][1]);printf("a[%d][0][2]=%.3f,a[%d][1][2]=%.3f,a[%d][2][2]=%.3f\n\n",i,a[i][0][2],i,a[i][1][2],i,a[i][2][2]);getch();a[i+1][0][0]=0.25*(0+0+a[i][1][0]+a[i][0][1]);a[i+1][0][1]=0.25*(0+a[i][0][0]+a[i][1][1]+a[i][0][2]);a[i+1][0][2]=0.25*(0+a[i][0][1]+a[i][1][2]+100);a[i+1][1][0]=0.25*(a[i][0][0]+0+a[i][2][0]+a[i][1][1]);a[i+1][1][1]=0.25*(a[i][0][1]+a[i][1][0]+a[i][2][1]+a[i][1][2]);a[i+1][1][2]=0.25*(a[i][0][2]+a[i][1][1]+a[i][2][2]+100);a[i+1][2][0]=0.25*(a[i][1][0]+0+0+a[i][2][1]);a[i+1][2][1]=0.25*(a[i][1][1]+a[i][2][0]+0+a[i][2][2]);a[i+1][2][2]=0.25*(a[i][1][2]+a[i][2][1]+0+100);}getch();}实验结果如图2.超松弛迭代法源程序：#include<stdio.h>#include<math.h> #include<iostream> using namespace std;#define pi 3.1415926void Boundary_conditions_initialize(float Boundary_areas[5][5]) {for(int j=0;j<5;j++){ Boundary_areas[0][j]=0;Boundary_areas[4][j]=100; }for(int i=0;i<5;i++){Boundary_areas[i][0]=0;Boundary_areas[i][4]=0;j =100 Vj =0j =0}}void nodes_Field_region_Initialization(float Field_region[5][5]) {for(int i=1;i<4;i++){ for(int j=1;j<4;j++){Field_region[i][j]=0; }}}void Output_nodes_value (float all_nodes[5][5],int count){if(count==0){cout<<"场内各点的初始值为："<<'\n' ;}else{cout<<"迭代次数N="<< count<<'\n'<<"迭代最终结果为：" <<'\n'; }for(int i=4;i>=0;i--){ for(int j=0;j<5;j++){cout<<all_nodes[i][j]<<'\t'<<'\t';}cout<<'\n';}}void main(void){int a=4 ;int h=a/4;float areas[5][5] ;int N=0 ;const float e=0.00001;float Maxerror ;float a0=2/(1+sin(pi/4));Boundary_conditions_initialize(areas);nodes_Field_region_Initialization(areas);Output_nodes_value (areas,N) ;cout<<"加速因子a="<<a0<<'\n';do{ N=N+1 ;for(int i=1;i<4;i++){ for(int j=1;j<4;j++){ float areasK=areas[i][j];areas[i][j]=areas[i][j]+(a0/4)*(areas[i-1][j]+areas[i][j-1]+areas[i+1 ][j]+areas[i][j+1]-4*areas[i][j]);float error=fabs(areas[i][j]-areasK);if(i==1&&j==1){Maxerror=error; }else{if (Maxerror<error) Maxerror=error ;}}}} while(Maxerror>e) ;Output_nodes_value(areas,N);}。
哈工大电磁场与电磁波实验报告
哈⼯⼤电磁场与电磁波实验报告电磁场与电磁波实验报告班级：学号：姓名：同组⼈：实验⼀电磁波的反射实验1.实验⽬的：任何波动现象（⽆论是机械波、光波、⽆线电波），在波前进的过程中如遇到障碍物，波就要发⽣反射。
本实验就是要研究微波在⾦属平板上发⽣反射时所遵守的波的反射定律。
2.实验原理：电磁波从某⼀⼊射⾓i射到两种不同介质的分界⾯上时，其反射波总是按照反射⾓等于⼊射⾓的规律反射回来。
如图（1-2）所⽰，微波由发射喇叭发出，以⼊射⾓i设到⾦属板MM',在反射⽅向的位置上，置⼀接收喇叭B，只有当B处在反射⾓i'约等于⼊射⾓i时，接收到的微波功率最⼤，这就证明了反射定律的正确性。
3.实验仪器：本实验仪器包括三厘⽶固态信号发⽣器，微波分度计，反射⾦属铝制平板，微安表头。
4.实验步骤：1）将发射喇叭的衰减器沿顺时针⽅向旋转，使它处于最⼤衰减位置；2）打开信号源的开关，⼯作状态置于“等幅”旋转衰减器看微安表是否有显⽰，若有显⽰，则有微波发射；3）将⾦属反射板置于分度计的⽔平台上，开始它的平⾯是与两喇叭的平⾯平⾏。
4）旋转分度计上的⼩平台，使⾦属反射板的法线⽅向与发射喇叭成任意⾓度i，然后将接收喇叭转到反射⾓等于⼊射⾓的位置，缓慢的调节衰减器，使微µ）。
安表显⽰有⾜够⼤的⽰数（50A5）熟悉⼊射⾓与反射⾓的读取⽅法，然后分别以⼊射⾓等于30、40、50、60、70度，测得相应的反射⾓的⼤⼩。
6）在反射板的另⼀侧，测出相应的反射⾓。
5.数据的记录预处理记下相应的反射⾓，并取平均值，平均值为最后的结果。
5.实验结论：?的平均值与⼊射⾓0?⼤致相等，⼊射⾓等于反射⾓，验证了波的反射定律的成⽴。
6.问题讨论：1.为什么要在反射板的左右两侧进⾏测量然后⽤其相应的反射⾓来求平均值？答：主要是为了消除离轴误差，圆盘上有360°的刻度，且外部包围圆盘的基座上相隔180°的两处有两个游标。
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HEFEI UNIVERSITY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另U： 12级电子系班级：电子信息工程1班姓名：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静电场的基本概念：1.定义：空间位置固定不变且电量不随时间变化的电荷产生的电场，称为静电场。
2.几个基本定律：库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保存不变。
高斯定理：通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的所有电荷量的代数和与电常数之比。
3.几个核心物理量：电场强度：作用于静止带电粒子上的力 F与粒子电荷Q 之比。
矢量，符号“ E”。
电势差：电场强度E沿一规定路径从一点到另一点的线积分：在无旋场条件下，电压与路径无关，等于两点之间的电位差。
标量，符号“ UAB。
散度：div F=V・F在矢量场F中的任一点M处作一个包围该点的任意闭合曲面 S,当S所限定的区域直径趋近于 0时，比值F• dS/ △ V的极限称为矢量场F在点M处的散度，并记作div F由散度的定义可知，div F表示在点M处的单位体积内散发出来的矢量F的通量，所以div F描述了通量源的密度。
散度的重要性在于，可用于表征空间各点矢量场发散的强弱程度，当divF>0 ,表示该点有散发通量的正源；当div F<0 表示该点有吸收通量的负源；当 div F=0,表示该点为无源场。
旋度：面元与所指矢量场f之矢量积对一个闭合面S的积分除以该闭合面所包容的体积之商，当该体积所有尺寸趋于无穷小时极限的一个矢量。
恒定磁场的基本概念：1.定义：恒定电流产生的磁场成为恒定磁场或恒定电场。
具体解释为，磁场强度和方向保持不变的磁场。
2.几个基本定律：安培力定律：载有恒定电流的两个回路之间存在相互用力，成为安培力定律。
3.几个核心物理量：安培力：通电导线在磁场中受到的作用力。
电流为I、长为L的直导线。
在匀强磁场B中受到的安培力大小为： F=ILBsin（l ，B），其中（I，B）为电流方向与磁场方向间的夹角。
安培力的方向由左手定则判定。
对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I △ L,每段电流元处的磁场 B可看成匀强磁场，受的安培力为△ F=I△ L・Bsin（I , B），把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。
时变磁场的基本概念：1.定义：电场或磁场随时间变化，变化的电场就可以称为磁场的一个源，而变化的磁场的一个源，从而，时变磁场也可以电场的一个源，从而，时变电磁场就是随时间变化着的电磁场2.电磁场波动方程1. 一般情况下，电磁场的基本方程是 Maxwell 's equations ，即：2. 在自由空间中，电场与磁场相互激发，电磁的运动规律将由 Maxwell 's equations 导出：由波动方程可知电磁场具有波动性，电磁场的能量可以转移。
即脱离电荷和电流而独立存在的的电磁场总是以波动形式存在。
在真空中，一切电磁波以光速（传播。
（3）时谐电磁场在时变电磁场中，如果场源以一定的角速度随时间呈正弦（余弦）变化，则所产生的电磁场也以同样的角频率随时间呈时谐变化。
因此，这种以一定角频率作时谐变化的电磁场称为时谐电磁场。
时谐电磁场在工程上应用广泛。
（4）时变电磁场还可以分为以周期变化的交变电磁场以及非周期性变化的瞬变电磁场。
交变电磁场在单一频率的正弦变化下，可用复数表示以简化计算，在电力技术和连续波分析中应用较多。
瞬变电磁场又称脉冲电磁场，覆盖的频率很宽，介质或传输系统呈现出色散特性，往往采取频域或时序展开等方法进行研究。
电场和磁场之间的关系：变化的电场产生稳定的磁场变化的磁场产生稳定的电场电场和磁场是一起出现和消失的。
打个比方来说，电场和磁场就好像一个硬币两个面，即有电场必有磁场，有磁场必有电场。
运动电荷产生磁场，这一点已毫无疑问。
再跟据相对性原里，即使是静止的点荷，只要另选一个相对运动的座标系为参考系，该电荷也是运动的，就也会产生磁场，以上得出：无论电荷是否运动，都会产生磁场。
即——有电场一定有磁场。
那么有磁场一定有电场吗？由安培假说（已广泛证明），磁场是由运动点荷产生的，也就是挑明了磁场离不开电场，即-------------- 有磁场必然有电场。
综上所述，有电场必然有磁场，有磁场必然有电场，二者相互依存，不可分割。
变频电磁场处理油田水防垢技术背景：在工业水系统领域普遍存在着水系统管道、设备器壁上结垢的问题。
在电力、石油开采、钢铁、化工、矿山工业等以水为载体的低温或冷却水系统中，输送管道、泵、阀等设备内结垢现象十分普遍和严重。
在上述冷水系统中，由于水中过量矿物质的存在，且该类水系统一般一次用水量很大，用化学方法处理不经济。
因此寻找一种无添加物、无污染、能耗低、简便、实用并可靠的防垢方法来代替化学法水处理成为当务之急，为此提出了多种物理法水处理防垢新技术。
从上个世纪初，人们就开始深入地研究了水垢产生的机理，水垢的危害以及防治方法，运用了多种化学和物理方法来减少水垢的生成。
由于物理方法不会对水质造成污染，能够减少对环境的污染，与化学方法相比显示出了自身的优越性，因此在生产、生活中应用比较广泛。
当前采用的物理方法主要有以下几种：电磁场、超声场、紫外光技术、等离子技术等，其中电磁场方法又包括磁场处理技术、静电处理技术、高频电场处理技术和变频电磁场处理技术。
磁场处理技术虽是一种简易可行具有一定效率的水处理技术，但也存在一定的局限性，从而影响着它的广泛应用。
例如，磁处理器吸附的磁性物质容易形成磁短路，作用效果不稳定，对处理对象的特性有明确要求，影响工作效率。
静电处理技术，这种处理方法需要的电压太高，安全性低，而且处理效果受多种因素影响，在许多场合不能利用，尤其在油气集中的油田生产方面。
高频电场处理技术，是磁处理技术和静电处理技术的换代技术。
其操作简单、维护方便、经济环保，解决了化学方法难以解决的技术难题。
但当频率超过一定范围，媒质的电磁参数就会受到影响，引起的介质损耗，产生能量损耗。
变频电磁场处理技术是在静电阻垢和磁场软化水基础上发展起来的一种将直流脉冲技术与变频原理相结合的物理法水处理技术。
利用该技术可以根据不同水质特征和处理目标，调整不同的电磁场参数，使处理效果更加完善。
本课题在此基础上，研究变频电磁场在防垢、除垢过程中的作用，通过变频，适应不同水质，促进油田水处理方法的进展、增加产油量，使得水处理器的应用范围变得更加广泛。
随着油田的不断开发，地层中的原油逐渐减少，油田常采用注水方式保持油层压力来提高采收率。
注水是一种常用的油田开发技术，被注水的处理是防止水进入地层后产生结垢，堵塞地层毛细管道，防止所注的水破坏地层结构。
目前，环保要求越来越严格，多数油田采用采出水作为回注水，为了达到注水要求，必须采用必要的处理方法。
在稠油区，注入高压蒸汽降低原油粘度，使稠油得到开采。
注水或注入蒸汽都会使原油含水率增高，油田采出水经过处理进行回注，不仅可满足油田开采过程中注水量日益增长的要求，同时也可以节省水资源，为油田带来经济效益。
油田对采出水进行处理的目的是净化原水水质，使其达到注水、热采锅炉给水、外排所要求的水质标准，对于不同用途的水质，要求有不同的处理工艺。
由于各油田原油的特性、地质不一样 , 油田采出水水质各异，但又有一些相同的特性，如采出水中含微生物，常见微生物有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌，细菌大量繁殖不仅腐蚀管线，而且还造成地层严重堵塞；含有大量可生成垢的离子，如碳酸氢根离子、钙粒子、镁离子、钡离子等容易生成垢的离子。
由于变频电磁场技术由于适用范围宽广，投资相对较小，具有环保、节能，应用安全、可靠等优势，在防垢、缓蚀、杀菌、增注等应用技术领域，将发挥越来越重要的作用。
此外与磁场、静电、高频电场、超声波等水处理方法相比，变频电磁场处理更安全，效果更理想。
本课题在有关国内外大量文献资料的基础上，开展了变频电磁场水处理的研究。
开发了具有较大功率的变频电磁场水处理器，通过对水溶液的pH值、电导率、表面张力以及结垢量等参数的测量，验证了自行设计的水处理装置的实用效能，对变频电磁场处理过的水溶液的防垢机理作了进一步的探讨，为今后电磁场水处理设备的应用和开发提供依据。
原理结构图:信号发生器的组成信号发生器由扫频信号发生电路、压控振荡电路和驱动电路三部分组成，如图廖信号发生器A——压控振蕩器.——•昭动电洛匸（1）扫频信号发生器是由信号发生电路和信号调节电路两部分组成，用于产生扫频控制信号，为压控振荡器提供控制电压。
（2）压控振荡器是信号发生器的核心部分，在控制电压的作用下输出周期变化的方波。
（3）驱动电路部分主要是将该方波信号功率放大，为后面的水处理部分的线圈提供较大功率的脉冲电磁场信号。
除垢、防垢工作原理：在吸收高频电磁能量后，水分子结构由原缔合链状大分子断裂成单个水分子，水中的盐类正负离子被单个水分子包围，运动速度降低，有效碰撞次数减少，静电吸引力下降，水中的盐类正负离子在电磁场的作用下亲和力大为减弱并趋于分散，从而使水中的钙镁离子无法与碳酸根合成碳酸钙和碳酸镁，有效防止水垢生成而达到防垢效果。
从微观上看，水分子中的氧原子和氢原子因位置不对称而具有极性，一般称为偶极子。