谈谈关于电磁场理论
电磁场理论
电磁场理论1. 引言电磁场理论是物理学中的一个重要分支，研究电荷和电流所产生的电场和磁场的性质和相互作用。
这个理论是Maxwell 方程组的基础，对于解释电磁现象和设计电子设备至关重要。
本文将介绍电磁场理论的基本概念、Maxwell方程组以及它们在不同情况下的应用。
2. 电场电场是指处于某一点周围的空间中，由于电荷的存在而产生的场。
它是一个向量场，用于描述电荷对其他电荷的作用力。
根据库仑定律，电场的大小与电荷的大小成正比，与距离的平方成反比。
电场的方向则是从正电荷指向负电荷。
电场可以通过电场线来可视化，电场线始终指向电场的方向，并且越靠近电荷的地方电场线越密集。
3. 磁场磁场是由电流产生的一种场，也是一个向量场。
磁场没有单独的磁荷，它是由运动的电荷形成的电流引起的。
磁场的大小与电流的大小成正比，与距离成反比。
根据安培定律，电流在空间中产生磁场，并且磁场的方向是电流所形成的环路的法线方向。
4. Maxwell方程组Maxwell方程组是电磁场理论的基石，它由四个方程组成：- 高斯定律：描述了电场和电荷之间的关系。
- 高斯磁定律：描述了磁场和磁荷之间的关系。
- 法拉第电磁感应定律：描述了磁场的变化会产生电场。
- 安培环路定律：描述了电场的变化会产生磁场。
这四个方程组成的Maxwell方程组可以很好地描述电磁场的行为，它们统一了电学和磁学，并提供了预测和解释电磁现象的工具。
5. 应用电磁场理论在许多领域有着广泛的应用，以下是几个例子：- 无线通信：通过电磁场的传播实现无线信号的传输。
- 电路设计：通过电磁场理论可以设计和优化电子电路，使其能够正常工作。
- 医学影像：磁共振成像（MRI）利用电磁场来观察人体内部结构。
- 电力工程：电力输送和变压器的设计利用电磁场的原理。
- 光学：光的传播和折射也可以通过电磁场理论来解释。
6. 结论电磁场理论是物理学中的重要理论之一，它描述了电荷和电流之间的相互作用，并解释了电磁现象的本质。
物理学中的电磁场理论与应用
物理学中的电磁场理论与应用在我们生活的这个世界里，电磁场无处不在，从家用电器的运行到无线通信的实现，从电力的传输到医疗设备的工作，电磁场都扮演着至关重要的角色。
而这一切都离不开物理学中的电磁场理论。
要理解电磁场，首先得明白什么是电场和磁场。
简单来说，电场是由电荷产生的，电荷的存在会在周围空间产生一种“力的作用范围”，这就是电场。
而磁场则是由电流或者磁体产生的，会对处于其中的磁体或者电流产生力的作用。
麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心。
它由四个方程组成，分别描述了电场的高斯定律、磁场的高斯定律、法拉第电磁感应定律以及安培麦克斯韦定律。
电场的高斯定律表明，通过一个闭合曲面的电通量与这个闭合曲面所包围的电荷量成正比。
这就好比一个被网兜罩住的电荷，网兜上通过的“电流量”（电通量）与网兜内的电荷量有关系。
磁场的高斯定律指出，通过任何一个闭合曲面的磁通量恒等于零。
也就是说，不存在单独的“磁荷”，磁力线总是闭合的曲线。
法拉第电磁感应定律则揭示了变化的磁场能够产生电场。
比如，当我们在一个磁场中移动一个导体回路时，回路中就会产生感应电流，这就是因为变化的磁场产生了电场，推动了电荷的移动。
安培麦克斯韦定律说明，电流和变化的电场都能产生磁场。
这些定律共同构成了一个完整的、自洽的电磁场理论体系，为我们理解和研究电磁场的各种现象提供了坚实的基础。
电磁场理论在日常生活中的应用极为广泛。
就拿我们每天都离不开的手机来说，它依赖于电磁波来实现通信。
手机内部的天线发射出特定频率的电磁波，这些电磁波携带了信息，经过基站的中转和处理，最终到达接收方的手机。
而电磁波就是一种电磁场的表现形式。
电力的传输也是电磁场理论的重要应用领域。
我们常见的高压输电线路，通过交流电流在导线周围产生变化的磁场，进而在相邻的导线中产生感应电动势。
为了减少这种感应电动势带来的能量损耗和不良影响，输电线路往往采用三相输电，并通过合理的线路布局和绝缘设计来优化传输效率。
物理学中的电磁场理论知识点
物理学中的电磁场理论知识点电磁场理论是物理学中重要的一部分，它描述了电荷体系所产生的电磁场以及电磁场与电荷之间的相互作用。
本文将介绍电磁场的概念、电场和磁场的性质以及麦克斯韦方程组等电磁场的基本知识点。
一、电磁场的概念电磁场是指由电荷或电流体系所产生的电场和磁场的总和。
电场是由电荷引起的一种力场，可使带电粒子受力；磁场则是由电流引起的一种力场，可对磁性物质施加力。
二、电场的性质1. 电场的强度：电场强度定义为单位正电荷所受的电场力，通常用E 表示，其大小与电荷量和距离有关。
2. 电场线：电场线是用来表示电场分布的曲线，其方向与电场强度方向相同。
电场线的密度反映了电场强度的大小。
3. 高斯定律：高斯定律描述了电场与电荷之间的关系，它指出电场通过闭合曲面的通量与闭合曲面内的总电荷成正比。
三、磁场的性质1. 磁感应强度：磁感应强度是磁场的基本物理量，用 B 表示，其大小与电荷量和距离无关。
它描述了磁场对磁性物质产生的作用力。
2. 磁场线：磁场线是用来表示磁场分布的曲线，其方向与磁感应强度的方向相同。
磁场线呈环状，从北极经南极形成闭合曲线。
3. 法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
它说明了磁场变化对电荷运动的影响。
四、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程，它由麦克斯韦总结了电场和磁场的性质而得出。
麦克斯韦方程组包括四个方程，分别是：1. 麦克斯韦第一方程（高斯定律）：它描述了电场通过闭合曲面的通量与闭合曲面内的总电荷成正比。
2. 麦克斯韦第二方程（法拉第电磁感应定律）：它描述了磁场变化引起感应电动势的现象，即电场沿闭合回路的环路积分与磁场变化的速率成正比。
3. 麦克斯韦第三方程（安培环路定律）：它描述了环绕闭合回路的磁场强度与通过闭合回路的总电流之间的关系。
4. 麦克斯韦第四方程（法拉第电磁感应定律的推广）：它说明了变化的电场可以产生磁场，反之亦然。
电场和磁场之间存在着相互转化的关系。
大学物理电磁场的基本理论
大学物理电磁场的基本理论电磁场是物质世界中最基本的物理现象之一，也是大学物理课程的重要内容之一。
电磁场理论的研究，对于揭示物质世界的运动规律和电磁波的传播机制具有重要意义。
本文将介绍大学物理中关于电磁场的基本理论，包括电场、磁场的概念与本质、电磁场的相互作用以及电磁波的特性。
一、电场的概念与本质电场是由电荷所产生的一种物理量，它描述了在电荷存在的空间中，其他电荷所受到的力的情况。
电场的概念最早由法拉第提出，通过他的实验肯定了电场的存在。
根据库伦定律，电场强度 E 的大小与电荷 q 之间成正比，与距离 r的平方成反比。
即 E ∝ q/r^2。
这意味着电场是一种场量，它在空间中的分布由电荷的性质和位置确定。
在电场中，电荷会受到力的作用，力的大小与电场的强度有关，方向则与电荷的性质有关。
电场的本质是电荷之间的相互作用。
二、磁场的概念与本质磁场是由磁荷或运动电荷所产生的一种物理量，它描述了在磁荷存在的空间中，其他运动电荷所受到的力的情况。
磁场的概念最早由奥斯特瓦德提出，通过他的实验证实了磁场的存在。
磁场的表现形式有磁感应强度 B 和磁场强度 H。
磁感应强度 B 描述了磁场对运动电荷的作用，磁场强度 H 描述了磁场对磁荷的作用。
根据洛伦兹力定律，运动电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用。
磁场的本质是磁荷之间的相互作用和运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力。
三、电磁场的相互作用电场和磁场之间存在着紧密的联系，它们是相互依存的物理量。
当电流通过导线时，周围会形成磁场，这种现象被称为安培环路定律。
根据安培环路定律，通过一条闭合回路的磁场强度与这条回路内通过的电流成正比。
根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场可以感应出电场。
即当磁场通过一个闭合回路时，会在回路上产生感应电动势和电流。
这种现象被称为法拉第电磁感应。
电磁感应的经典实验是法拉第的环路实验，通过改变磁场的强度或方向，可以观察到感应电流的变化。
四、电磁波的特性电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的一种能量传播的方式。
电磁场理论分析
电磁场理论分析电磁场是物质世界中最基本的物理现象之一，它描述了电荷和电流在空间中引发的电场和磁场的相互作用。
电磁场理论是电磁学的核心，不仅具有重要的理论意义，还在众多领域中有着广泛的应用。
本文将对电磁场理论进行分析，探讨其基本原理和重要性。
一、电磁场理论的基本原理电磁场理论由麦克斯韦方程组构成，这是描述电磁现象的基本定律。
麦克斯韦方程组包括四个方程，分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第电磁感应定律。
这些方程揭示了电场和磁场的产生、传播与相互作用的规律。
电场通过电荷的电荷密度与电磁介质的极化来描述，它的大小和方向受到电荷的影响，符合库仑定律。
磁场则通过电流的电流密度来描述，它的大小和方向受到电流的影响，符合安培定律。
电场和磁场是相互关联的，它们通过法拉第电磁感应定律相互转换。
二、电磁场理论的重要性电磁场理论是现代物理学的重要组成部分，具有广泛的应用。
首先，电磁场理论被应用于电磁波的研究。
根据麦克斯韦方程组的推导，我们可以得到电磁波的传播速度等重要参数。
电磁波在通讯、雷达、无线电、激光等领域中有着广泛的应用，它们的传播受到电磁场理论的支撑。
其次，电磁场理论在电磁感应和变压器的工作原理研究中发挥着关键作用。
变压器是能量传输和变换的重要设备，其工作原理基于电磁场的相互作用。
电磁感应理论的应用使得我们能够更好地理解和设计电磁感应设备，如电动机、发电机等。
此外，电磁场理论还在电子技术、光学、等离子体物理、原子物理等领域有着广泛的应用。
电子技术中的电路设计和分析依赖于对电磁场的理解。
光学研究中的光的传播和衍射现象都可以通过电磁场理论进行解释。
等离子体物理和原子物理的研究需要借助电磁场理论来描述和分析电子和离子的行为。
三、电磁场理论的未来发展电磁场理论作为一门基础学科，在未来的发展中仍然具有重要的意义和应用价值。
随着科技的不断进步，人们对电磁场的研究将更加深入和广泛。
以下是未来电磁场理论研究的几个方向：1. 电磁场与物质的相互作用：研究电磁场与物质的相互作用，深入理解电磁场与物质的能量转换和传输机制，为新材料和新能源的研发提供理论支持。
电气工程中的电磁场理论及其在电器设计中的应用
电气工程中的电磁场理论及其在电器设计中的应用摘要：电磁场理论是电气工程中的关键理论之一，由电场和磁场组成，通过麦克斯韦方程组描述其行为。
本文深入探讨了电磁场的基本概念、原理，以及在电器设计中的广泛应用。
通过电磁场分析与优化，工程师可以提高电器设备的稳定性和可靠性。
在电感、变压器设计中，电磁场理论为优化性能提供了指导。
电磁兼容性设计方面，理解设备间的电磁干扰可通过屏蔽等手段确保正常运行。
此外，电磁感应现象对发电机设计至关重要。
总体而言，深入理解电磁场理论为创新电器设备和推动电气工程技术进步提供了理论基础。
关键词：电气工程；电磁场理论；电器设计；应用引言电磁场理论作为电气工程中的基石，扮演着不可替代的角色。
通过对电场和磁场的深刻理解，我们能够揭示自然界中电磁现象的奥秘，并将这一理论应用于电器设计中。
本文旨在探讨电磁场理论的基本概念、原理，并突显其在电器设计与应用中的关键作用。
电磁场的研究始于麦克斯韦等科学家的探索，他们的成果不仅加深了对电磁学的理解，也为电器工程的发展奠定了牢固基础。
通过引入电磁场理论，我们能够更好地解决电器设备中的性能和效率问题，进而推动整个电气工程领域的创新。
在技术日新月异的今天，深入挖掘电磁场理论的潜力将为未来电气工程的发展开辟新的可能性。
一、电磁场理论的基本概念与原理（一）电磁场的基本概念电磁场是电气工程的核心概念，由电场和磁场组成。
电场是由电荷引起的力场，而磁场则是电流或磁石引发的力场。
这两个场相互交织，相互作用，并在空间中传播。
在电气工程中，电磁场的理解至关重要，因为电器设备的设计和性能直接受电磁场的影响。
深刻理解电磁场生成的机制和演变的规律，使工程师能够更好地优化电器设备的结构和性能，确保其在复杂工作环境中的稳定运行。
电磁场的相互关系为电气工程提供了理论基础，推动了现代电器技术的飞速发展。
（二）麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的基石，包括四个主要方程，即高斯定律、安培定律、法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培环路定律。
大学物理电磁场的基本理论与应用
大学物理电磁场的基本理论与应用电磁场是大学物理学习过程中必不可少的重要内容，它涉及到电荷、电场、磁场等基本概念，也是理解电磁现象和应用的重要基础。
本文将从电磁场的基本理论出发，探讨其在日常生活和科技应用中的具体应用。
一、电磁场的基本理论电磁场是由带电粒子或电流所产生的一种物理场。
根据电荷分布的不同，电磁场可以分为静电场和电磁感应场两种。
静电场是由静止电荷所产生的场，其特点是场强与电荷量成正比，与距离平方成反比。
电磁感应场是由运动电荷或变化的磁场所产生的场，具有较为复杂的变化规律。
在电磁场中，电荷受到电场力的作用，而电流则同时受到电场力和磁场力的共同作用。
电场力和磁场力的方向和大小受到电荷或电流的性质和运动状态的影响。
二、电磁场的应用1. 静电场的应用静电场广泛应用于印刷、喷涂、静电除尘、静电助力等工业领域。
例如，在印刷行业中，静电场可以使印版上的墨水粘附在纸张上，实现印刷效果。
另外，静电场还可以用于电子元件制造过程中的静电除尘，避免电子元件受到静电的损害。
2. 电磁感应场的应用电磁感应场广泛应用于发电机、电动机、电磁铁等设备中。
例如，发电机是通过电磁感应原理将机械能转化为电能的装置，是电力工业中不可或缺的重要设备。
电动机则是通过电流在磁场中的相互作用产生力，实现电能转换为机械能的装置。
电磁铁则利用电磁感应的原理，在通电时产生较强磁力，用于吸附和操控铁磁物体。
3. 电磁场在通信技术中的应用电磁场在通信技术中起着至关重要的作用。
无线电通信、微波通信、雷达、卫星通信等都离不开电磁场的运用。
例如，无线电通信就是利用电磁波在空间中传播的特性，实现信息的传递和接收。
雷达则是利用电磁波与物体的相互作用，实现目标探测和测距。
4. 电磁场在医学中的应用电磁场在医学影像、磁共振诊断、放射治疗等方面都有广泛的应用。
例如，在医学影像技术中，X射线和γ射线是利用电磁场与人体组织相互作用的原理，通过检测射线的强度和方向来获得身体内部的影像信息。
物理学中的电磁场理论
物理学中的电磁场理论电磁场理论是物理学中的重要分支，它研究了电荷和电流所产生的电磁场的性质和行为。
电磁场理论是现代物理学的基石之一，对于解释和理解电磁现象具有重要意义。
一、电磁场的起源和基本概念在电磁场理论中，电磁场的起源是电荷和电流。
根据库仑定律，电荷之间存在相互作用力，这个力是通过电磁场传递的。
电荷的运动形成电流，电流产生磁场，而变化的磁场又会产生电场，这样就形成了电磁场的相互作用。
电磁场的基本概念包括电场和磁场。
电场是由电荷产生的，它描述了电荷对其他电荷的作用力。
磁场是由电流产生的，它描述了电流对其他电流和电荷的作用力。
电场和磁场是相互关联的，它们通过麦克斯韦方程组来描述。
二、麦克斯韦方程组的意义和应用麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心，它由四个方程组成，分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
这四个方程描述了电磁场的产生、传播和相互作用。
高斯定律描述了电场的产生和分布，它说明了电场线从正电荷流向负电荷。
高斯磁定律描述了磁场的产生和分布，它说明了磁场线是闭合的，不存在单磁荷。
法拉第电磁感应定律描述了磁场对电场的影响，它说明了磁场的变化会产生感应电场。
安培环路定律描述了电场对磁场的影响，它说明了电场的变化会产生感应磁场。
麦克斯韦方程组的应用非常广泛，它们被用于解释和预测电磁现象。
例如，通过麦克斯韦方程组可以解释光的传播和干涉现象，可以描述电磁波的传播和辐射，可以解释电磁感应现象和电磁振荡等。
三、电磁场理论的发展和应用电磁场理论的发展经历了多个阶段。
在19世纪初，法拉第和安培等科学家对电磁现象进行了初步研究，建立了电磁场的基本概念和定律。
随后，麦克斯韦将电磁场理论推向了一个新的高度，他通过数学形式化描述了电磁场的行为，并预言了电磁波的存在。
20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，将电磁场的概念与空间和时间紧密联系起来。
相对论引领了电磁场理论的新发展，它解释了电磁场的传播速度有限和光速不变的特性。
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谈谈关于电磁场理论 电磁现象首先是从它们的力学效应开始的。
法拉第的电磁感应实验将机械功与电磁能联系起来，证明二者可以互相转化。麦克斯韦进一步提出：电磁场中各处有一定的能量密度，即能量定域于场中。根据这个理论，.坡印廷1884年提出在时变场中能量传播的坡印廷定理,矢量E×H代表场中穿过单位面积上单位时间内的能量流。这些理论为电能的广泛应用开辟了道路，为制造发电机、变压器、电动机等电工设备奠定了理论基础。
麦克斯韦预言的电磁辐射，在1887年由H.R.赫兹的实验所证实。电磁波可以不凭借导体的联系，在空间传播信息和能量。这就为无线电技术的广泛应用创造了条件。 电磁场理论给出了场的分布及变化规律，若已知电场中介质的性质,再运用适当的数学手段,即可对电工设备的结构设计、材料选择、能量转换、运行特性等，进行分析计算，因而极大地促进电工技术的进步。 电磁场理论所涉及的内容都属于大量带电粒子共同作用下的统计平均结果，不涉及物质构造的不均匀性及能量变化的不连续性。它属于宏观的理论，或称为经典的理论。涉及个别粒子的性质、行为的理论则属于微观的理论，不能仅仅依赖电磁场理论去分析微观起因的电磁现象，例如有关介质的电磁性质、激光、超导问题等。这并不否定在宏观意义上电磁场理论的正确性。电磁场理论不仅是物理学的重要组成部分，也是电工技术的理论基础
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。麦克斯韦继承并发展了法拉第的这些思想，仿照流体力学中的方法，采用严格的数学形式,将电磁场的基本定律归结为4个微分方程，人们称之为麦克斯韦方程组。在方程中麦克斯韦对安培环路定律补充了位移电流的作用，他认为位移电流也能产生磁场。根据这组方程，麦克斯韦还导出了场的传播是需要时间的，其传播速度为有限数值并等于光速，从而断定电磁波与光波有共同属性，预见到存在电磁辐射现象。静电场、恒定磁场及导体中的恒定电流的电场，也包括在麦克斯韦方程中，只是作为不随时间变化的特例。
麦克斯韦是继法拉第之后，又一位集电磁学大成于一身的伟大科学家。他全面地总结了电磁学研究的全部成果，并在此基础上提出了“感生电场”和“位移电流”的假说，建立了完整的电磁场理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的内在联系及统一性，完成了物理学的又一次大综合。他的理论成果为现代无线电电子工业奠定了理论基础。 顾名思义，麦克斯韦方程组是麦克斯韦建立的描述电场与磁场的四个方程。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。
麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来，建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。
麦克斯韦方程组在电磁学中的地位，如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论，是经典物理学最引以自豪的成就之一。它所揭示出的电磁相互作用的完美统一，为物理学家树立了这样一种信念：物质的各种相互作用在更高层次上应该是统一的。另外，这个理论被广泛地应用到技术领域。
电子学方面的高新技术在1991年的海湾战争中得到了最集中和最充分的表演。在这场战争中号称世界第四大军事强国的伊拉克在以美国为首的多国部队的电子战的打击下,一开始整个电子指挥系统,包括通信,武器装备,重要设防等就遭到严重的干扰和破坏,呈现瘫痪挨打的被动局面。因此只打了42天战争就损失兵员30万,财产1000～2000亿美元,最后不得不答应无条件投降。相反,多国部队在这场投下炸弹为当年在日本投下的原子弹几十倍的激烈战争中,在80万兵员中只死亡149人。这一奇迹,充分显示出电子战的重大威力。因而有人称海湾战争是一场“频谱战争”,是“电子战争”,是“信息战争”。这场电子战的主要手段包括电子侦察与精确定位(包括全球定位系统(ＧＰＳ)和辐射源定位),电子干扰、精密制导、隐身飞机、Ｃ3Ｉ系统等等。这些高新技术都牵涉到电波与天线的问题。与过去不同的是地空一体化,把遥远分开的作战分部统一指挥控制,统一协调起来。对武器的性能指标要求精密度更高,响应时间更短,抗干扰的能力更强。因此对自适应天线,相控阵天线、毫米波天线、微带天线、卫星通信、移动通信等等提出了更高的要求。而这些研究课题的基础离不开电磁场理论。
随着电子科学的飞速发展 ,电子设备的数量大大增加。根据统计 ,差不多每 4～ 5年增加一倍。举一个简单例子就可说明 :美军一个步兵师就至少拥有 70部雷达 ,2800部电台。这些电子设备占有很宽的频谱 ,加上发射功率年年增大 (最近 10 -15年增加了 20-30倍 ),同时接收机的灵敏度又提高到 10 -12Ｗ ,因此电台之间的干扰愈来愈严重。电磁兼容的问题已经到了非解决不可的时代了。这里也牵涉到电磁场和电磁波的辐射、传播、散射、耦合等等问题。例如 ,电磁波的泄漏与安全问题、移动通信网的电磁兼容问题、空中飞行器的电磁兼容问题、雷电干扰、屏蔽及测量以及最近发展的地震电磁学等等。
核爆炸产生强大的电磁脉冲 ,这种冲击波将摧毁在其周围的电子仪器的正常工作。 研究这种瞬时暴发的冲击波的传播规律、作用距离、场强大小和散射特性等无疑会对保护人身安全 ,保护仪器设备 ,采用屏蔽措施等等起到重要的指导作用。这种具有强大摧毁力的脉冲现在又被试图用作战争中的杀伤武器 ,即所谓高功率微波弹 ,其单个输出脉冲峰值功率可到 15ＧＷ。如果辐射的能量密度达到 3～ 13ｍＷ/ｃｍ2 ,就可使人产生神经紊乱 ,心力衰竭并致盲。而对于电子仪器只要有 0 . 01～ 1μＷ /ｃｍ2 的能量密度 ,仪器就不能正常运转。此外 ,人们发现 ,利用冲击脉冲的宽广频谱 ,可以从散射波形中提取大量的信息 ,从而可以识别目标。大功率的脉冲源可以利用光导开关和集成阵列达到空间合成的一致性要求。小功率的冲击波雷达 ,由于设备简单 ,成本低 ,已在诸如地下探测 ,汽车防撞和机场管制等方面得到应用。因此 ,最近人们对瞬变电磁波的传播 ,辐射、传输、散射等问题产生了浓厚的兴趣。和经典分析正弦时谐波的方法不一样 ,这是一个全新的等待开拓的领域。
. 另外一个反映高新技术的重要发展是边沿交叉科学的崛起。生物电磁学是一门新生的边缘科学。例如磁共振成像是利用强大磁场使人体内氢原子产生磁共振 ,由此产生的信号成像后 (如血流的变化状态 )可以帮助医疗分析。手持收发机对人体的影响也是目前人们关注的一个课题。大多数的效应是在人体内感应电流 ,由此产生热效应使体温上升。据说手持机除场致热效应外 ,还有非热效应的危害 ,关于这方面的研究还刚开始。根据最近报导 ,有一种新的医疗仪器 ,将它的电极插入人的脑部可以消除帕金森患者的颤抖 ;反过来用 ,这种电极的电磁脉冲刺激肌肉 ,可以使瘫痪病人恢复活动起来。其它如微波治癌、用同步加速器产生Ｘ射线等等都是利用电磁场和电磁波的理论产生出来的一些医疗设备。微波化学是另一门新生的边缘科学 ,1 992年 1 0月在荷兰召开了第一届世界微波化学会议 ,标志着这一新的交叉科学的诞生。微波化学是利用微波进行介质加热 ,改变化学键 ,加速化学反应速度或产生一些新的化学反应 ,以获得独特特性的产物。目前微波化学已应用到工业、食品、农业、医药、石油化工及环境工程等多个领域。 1993年秋俄罗斯科学家建议用强大功率的微波扫描大气层使其放电 ,从而瓦解氟利昂分子以防止它进入臭氧层 ,使后者可以得到保护 ,这是想利用微波来净化环境。最近新兴起来的一门科学—可视化技术。就可以用来帮助我们进行电磁场的数值计算。可视化技术是随着计算机软硬件的迅猛发展 ,结合计算机图形学、神经网络与人工智能技术、图像处理等多门学科综合形成的又一门新兴的交叉科学。采用这一技术可以将二维、三维标量场和矢量场绘制出来 ,由此了解电磁场的分布 ,并据此调整设计。另外采用这种技术还可动态地显示波在波导中的传播、衰减、反射和散射等过程。结合神经网络和人工智能技术可以通过一个学习与记忆的过程 ,帮助我们针对不同的电磁场边值问题 ,选择一种或几种最好的数值方法。并且在这些最优方法中自动采取最佳方案。这种技术还可能对求解逆散射问题有帮助。利用计算机图形学对复杂目标采用参数曲面 (如ＮＵＲＢＳ)来建模具有划分曲面片少而精度高的优点。一架飞机只需几百个ＮＵＲＢＳ曲面片就可把它复杂的外形细节表示出来 ,拟合精度达到毫米级。用图解电磁计算法 (ＧＲＥＣＯ)予估复杂目标的ＲＣＳ更充分体现出将计算机图形学、可视化技术与电磁场理论相结合的突出成果。另外一个例子是“智能电磁波技术” ,利用这一技术可以在频域、空域和时域进行电台自适应控制 ,使无线电台站能最大限度地利用电磁波技术 ,例如 ,天线频道控制的自适应信道分配以解决电台拥挤的问题
有关利用大功率ＨＦ电磁波使电离层人工变态以实现 (或破坏 )通信、制造假目标和产生能量隧道的问题 ;用混沌动力学方法计算电磁场的问题 ;用微波功率驱动直升飞机 ;在空间建立太阳能发电站 ,以微波型式将能量输送到地面的问题 ;超光速下的量子隧道效应 ;纳米科学中原子、分子团簇体的超导性 ,金属铁氧体超微粉的吸波性和顽磁性等等惊人的特性将会对未来的科学技术产生巨大的影响。由此可见，电磁场与电磁波所牵涉的范围非常广阔 ,需要研究和解决的电磁波的课题也非常广阔.