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《电磁场与电磁波》课程教学大纲一、课程基本信息课程编码：07S2117B中文名称：电磁场与电磁波英文名称：E1ectromagneticFie1dandE1ectromagneticWave课程类别：专业核心课总学时：48总学分：3适用专业：电子科学与技术专业先修课程：高等数学、大学物理、场论、数学物理方程二、课程性质及目标教学性质：电磁场与电磁波是电子科学与技术专业学生的一门专业核心课程。
通过本课程的学习，要求学生系统地理解电磁场与电磁波的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为进一步学习其他课程特别是专业课打下基础。
课程目标：1.通过本课程知识的学习，使学生了解电磁场论的发展历程，掌握电磁场论的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为后续专业课程奠定基础。
引导学生学习科技发展史，树立科技强国意识，感受中国在电子领域的先进成果，激励学生自觉融入到实现中华民族伟大复兴的中国梦进程中。
2.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论计算理论的基本方法，并能在具体电子科学与技术专业的具体问题中加以应用。
培养学生解决问题方法的多样性，提高学生数学分析的能力。
3.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论分析问题的基本方法，并能在复杂的实际情况中加以应用。
培养学生逻辑思维和创新能力，提高学生设计、开发系统的能力。
不同介质和边界条件对应的场方程形式不同，引导学生用发展的眼光看问题，终身学习，与时俱进，始终拥有先进的理念和较高的职业素养。
I.采用启发式、案例式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
2.结合科研生产中的实际例子对课程进行讲解，通过课堂讲解，加强学生对基础知识及基本理论的理解。
3.教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性、形象性。
4.通过课内讨论与课外答疑、线下辅导与线上交流相结合的方式，调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。
2022年《高等电磁场理论》课后作业题一、基础概念题 （要求全部完成）1. 对偶原理中，具体的7个对应关系分别是什么？并利用该关系根据电型源的Maxwell 方程组写出磁型源的方程组。
ee E H J t ε∂∇⨯=+∂ e e H E t μ∂∇⨯=−∂ ()e E ερ∇⋅=()0e H μ∇⋅= 2. 请用图示的方法给出电偶极子和磁偶极子分别在PEC 和PMC 平面边界时的镜像源。
3. 在利用等效原理进行分析时，能否用PEC 表面的电流和磁流来等效？为什么？4. 唯一性定理在静态场、时谐场和任意时变场时的边界条件分别是什么？ 总体要求： 每一项按要求作答，全部答案、解答过程需手写，解题步骤要完整详细。
请于10月14日（第六次课）时线下提交，如果因为疫情等原因导致没有返校或者无法线下提交，可以在i 北理中发给任课教师，发送时，需要将手写文档转为PDF 文件，并将文件名改为姓名+学号。
1V PEC ˆn ,E H 2V S S J SK 00E H ==5.什么是库伦规范和洛伦兹规范？分别适用的场合是什么？如果自行定义另外一些规范形式，需满足什么条件。
6.解释什么是平面波、非均匀平面波和均匀平面波。
二、总结类题目（要求全部完成）1.在分析过程中引入矢量位函数的意义是什么？能给电磁求解问题带来哪些便利或优势，可举例说明。
2.截止到目前，你能够总结出多少种电磁场的求解方法？可以稍微详细加以说明。
三、课程内容类题目（四选三完成即可）1.如图所示，一个点电荷q放在夹角60度的接地导体角域内的点(1,1,0)处。
试求：(1) 所有镜像电荷的位置和大小；(2) 点P (2,1,0) 处的电位。
2.下面是广义Maxwell方程中四个边界条件，尝试讨论一下这四个边界条件的独立性。
3.试导出导电率为σ的媒质中矢位A和标位ϕ的波动方程。
4.证明：无限靠近理想磁体表面的面磁流不产生电磁场。
四、电磁场回顾（六选二即可）1.已知理想导电体表面上某点的电磁场为：D=D0(e x+2e y+2e z)H=H0(2e x−2e y+e z)试求该点表面电荷及电流密度。
《电磁学》教学大纲一、课程基本信息1．课程中文名称：电磁学2．类别：必修3．专业：物理学教育4．学时：108学时5．学分：6学分（含实践学分2学分）二、课程的地位、作用和任务电磁学是师范专科学校物理教育专业的一门重要的主干课程。
通过本课程的学习，使学生全面了解电磁运动的基本现象，系统地掌握电磁运动的基本概念及基本规律，初步具备分析解决电磁学问题的能力；了解经典电磁学的运用范围和电磁学发展史上某些重大发现和发明过程的物理思想和方法；了解电磁学研究的发展前沿以及它与其他学科的联系，注意理论联系实际，让学生初步学会用电磁学知识解决一些生产及生活中的实际问题。
三、理论教学内容与任务基本要求第一章真空中的静电场（ 10 学时）（一）要求l、掌握静电场的基本概念，基本规律；掌握描述“场”和解决“场”问题的方法和途径2、明确电荷是物质的一种属性，阐明电荷的量子性和守恒定律：掌握电荷之间的相互作用规律3、掌握电场强度、电位这两个重要概念以及它们所遵循的叠加原理4、能熟练地计算有关静电学的有关问题5、演示实验：（1）摩擦起电，电荷之间的相互作用，电荷的检验；（2）电力线的分布（二）要点：l、电荷2、库仑定律3、电场电场强度4、静电场的高斯定理5、电位电位差静电场的环路定理*6、电场强度与电位的微分关系（三）难点1、电场、电位和电能量等概念；2、求解电场、电位分布的方法第二章导体周围的静电场（6学时）（一）要求1、正确理解并掌握导体静电平衡的条件2、掌握导体静电平衡的性质：初步掌握求解导体静电平衡问题的方法3、理解电容及电容器的概念：掌握平衡板电容器、球形电容器、圆柱形电容器计算公式以及电容器串、并联的计算方法4、理解电场能的概念并会计算真空中的静电场能5、演示实验：（1）导体表面上电荷的分布；（2）静电感应起电；（3）静电屏蔽（二）要点：1、导体的静电平衡条件2、导体静电平衡的性质3、封闭导体腔内外的电场4、电容及电容器*5、静电计静电感应起电机6、带电体的能量（三）难点：根据导体静电平衡条件和导体的静电平衡性质求解导体静电平第三章静电场中的电介质（ 6 学时）（一）要求1、了解电介质极化的微观机制，掌握极化强度矢量的物理意义2、理解极化电荷的含义，掌握极化电荷、极化电荷面密度与极化强度矢量P 之间的关系3、掌握有介质时电场的讨论方法，会用介质中的高斯定理来计算静电场；明确E 、P 、D 的联系和区别4、了解静电场的能量及能量密度5、演示实验：介质对电容器电容的影响（二）要点：1、电介质的极化2、极化强度矢量3、有介质时的静电场方程*4、静电场的边值关系5、静电场的能量和能量密度（三）难点：求解介质中静电场的具体问题，如极化电荷的分布，介质中电场的分布等第四章稳恒电流和电路（8 学时）（一）要求1、理解稳恒电流的概念以及与其相对应的稳恒电场：了解稳恒电路的特点及串、并联电阻的计算2、透彻分析并掌握电流密度矢量及电场这两个概念的物理意义3、掌握欧姆定律（不含源电路、一段含源电路和全电路的欧姆定律）和焦耳定律；会计算电功及电功率4、掌握用基尔霍夫定律计算一些典型的复杂电路的方法5、演示实验：（1）电源电动势的测量；（2）影响导体电阻的因素；（3）惠斯登电桥（二）要点：1、电流稳恒电流电流密度矢量2、欧姆定律及其微分形式3、焦耳定律电功率*4、电阻的串联和并联*5、气体导电、液体导电6、电源和电动势7、闭合回路及含源支路的欧姆定律8、基尔霍夫定律*9、温差电现象（三）难点：l、电动势的概念2、用基尔霍夫定律求解复杂的电路第五章稳恒电流的磁场（ 10 学时）（一）要求l、理解掌握磁感应强度B 的物理意义2、在理解毕奥—萨伐尔定理物理意义的基础上能熟练地用它来计算载流导体的磁感应强度的分布3、掌握磁场中的高斯定理和安培环路定理；并会用安培环路定理计算具有轴对称的电流所产生的磁场4、掌握洛仑兹力公式及安培公式，并会用它们进行有关的计算5、演示实验：（1）磁感应线的演示（2）载流导线之间的相互作用（二）要点：l、基本磁现象2、磁感应强度、磁感应线3、毕奥—萨伐尔定律4、磁通量、磁场的高斯定理5、安培环路定理6、磁场对平行载流导线及带电粒子的作用7、平行载流导线的相互作用安培的定义（三）难点：1、磁感应强度的定义2、求解磁感应强度分布的具体问题第六章磁场对运动电荷和电流的作用（6学时）（一）要求1、掌握洛仑兹力公式，并会用右手螺旋法则判断洛仑兹力的方向2、掌握带电粒子在磁场中的运动情况3、了解回旋加速器的工作原理4、掌握安培力公式，并会用它们进行有关计算5、掌握磁场对载流导线的作用6、演示实验：（1）汤姆逊实验；（2）霍尔效应（二）要点：1、洛仑兹力2、汤姆逊实验*3、霍耳效应4、安培定律磁场对载流导线的作用（三）难点：洛仑兹力和安培力的概念及有关计算第七章磁介质（ 6 学时）（一）要求1、理解磁化的概念和描述磁化的宏观量M 的定义式；掌握磁化电流与磁化强度矢量M 之间的关系2、了解磁介质呈现顺磁性和抗磁性的原因；掌握铁磁质的三大特点：①高值，②非线性，③磁滞现象3、掌握介质中的安培环路定理及其应用；了解H 、M 、B 三者之间的联系和区别4、了解磁路概念及相应的计算5、演示实验：介质对磁场的影响（二）要点：1、磁介质的磁化磁化强度矢量磁化电流2、磁介质存在时的安培环路定理3、顺磁性与抗磁性4、铁磁质* 5、磁路及其计算（三）难点：磁化强度矢量的物理意义以及求解磁化电流的第八章电磁感应和暂态过程（ 12学时）（一）要求1、理解电磁感应现象的物理意义；掌握电磁感应的法拉第—楞次定律2、解感生电场的物理意义3、熟练地掌握计算动生电动势和感生电动势的方法，并能正确判断它们的方向4、了解自感现象和互感现象以及它们的应用，掌握自感系数L和互感系数M的物理意义和计算方法5、了解涡流，趋肤效应以及磁场的能量6、能正确写出RL、RC 串并联电路暂态过程的微分方程，掌握其解的形式和物理意义。
《电磁学》课程思政教学案例（一等奖）《电磁学》是应用物理学专业必修的一门重要的基础课程。
电磁学理论全面系统的研究电、磁运动的基本规律以及电磁相互作用的规律。
电磁学不仅是研究物质过程必不可少的理论基础，还与近代自然科学、技术科学的许多领域有着密切联系，电磁技术的应用引发了以电气化和无线电通信为标志的全球性技术革命。
本课程秉承“以人为本”的核心教育教学理念，结合应用物理学专业的培养目标，制定课程目标，旨在使学生通过系统的学习，全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念，系统地掌握电磁运动的基本规律，树立科学的自然观、世界观，并具备一定的分析、解决电磁学问题的能力和初步应用的能力，同时为学习后续课程打下必要的和坚实的理论基础；通过在知识传授中融入科学方法教育，增强学生的科学观察和思维的能力以及独立获取知识的能力；通过融入双重文化（科学文化与人文文化）教育，培养学生的求实精神、探索精神与科学美感，激发学生的创新欲望，促进其知识、能力、素质协调发展，成为健全和谐的创新型人才。
一、教学目标（一）本讲的课程思政教学目标1.通过使学生了解法拉第发现电磁感应定律的这段物理学史（思政案例），使学生敬畏和确立科学研究中的敢于创新、勇于探索、坚持不懈的科学精神（教学目标）。
2.通过使学生感受法拉第一生勤奋刻苦、坚忍不拔、追求真理的精神；淡泊名利、无私奉献的高尚品德与情操（思政案例），引导、帮助学生树立爱国敬业、追求真理、奉献社会的人生观（教学目标）。
（二）案例如何体现课程思政教学目标1.结合法拉第对电磁感应现象与规律的研究与发现这一案例，突出展现两点，其一，法拉第的逆向思维方法：当他得知奥斯特关于电流能够产生磁的科学发现后，立刻提出了“磁是否能够产生电流”的逆命题，并且立刻展开实验；其二，法拉第的刻苦、勤奋与执著：为了找出“用磁力产生电流”的方法，他在1821年到1831年十年间做了无数次实验，屡遭挫折，终于取得重大突破，发现了“磁生电”的途径---电磁感应现象和规律，制造出世界上第一台直流发电机。
课程名称：电磁学适用对象：物理、电子、通信等相关专业本科生教学目标：1. 使学生全面掌握电磁场与电磁波的基本理论、基本概念和基本规律。
2. 培养学生运用电磁学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的科学素养和创新能力。
教学重点：1. 电磁场与电磁波的基本理论。
2. 电磁场方程的推导与应用。
3. 电磁波的产生、传播与特性。
教学难点：1. 电磁场方程的推导。
2. 电磁波在复杂介质中的传播。
3. 电磁波在工程中的应用。
教学内容：一、第一章：电磁场基本概念1. 电磁场的定义及性质。
2. 矢量分析。
3. 电场强度、磁场强度及电位移、磁感应强度的概念。
二、第二章：静电场1. 静电场的电荷分布。
2. 静电场方程的推导。
3. 静电场的边值问题。
三、第三章：恒定磁场1. 恒定磁场的产生。
2. 磁场强度及磁感应强度的概念。
3. 恒定磁场方程的推导。
四、第四章：电磁感应1. 电磁感应现象及法拉第电磁感应定律。
2. 电磁感应的动生电动势。
3. 电磁感应的应用。
五、第五章：时变电磁场1. 时变电磁场的产生。
2. 电磁场方程的推导。
3. 电磁波的传播。
六、第六章：平面电磁波1. 平面电磁波的基本特性。
2. 平面电磁波在均匀介质中的传播。
3. 平面电磁波在非均匀介质中的传播。
七、第七章：导行电磁波1. 导行电磁波的产生。
2. 导行电磁波的传输特性。
3. 导行电磁波的应用。
教学方法和手段：1. 采用课堂讲授、习题课、实验课等多种教学形式，提高学生的综合能力。
2. 结合多媒体教学手段，提高教学效果。
3. 引导学生参与课堂讨论，培养学生的创新思维。
教学评价：1. 平时成绩：包括课堂出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 期中考试：检验学生对电磁学基本理论、基本概念和基本规律的掌握程度。
3. 期末考试：全面检验学生对电磁学的综合应用能力。
教学进度安排：第1-2周：第一章电磁场基本概念第3-4周：第二章静电场第5-6周：第三章恒定磁场第7-8周：第四章电磁感应第9-10周：第五章时变电磁场第11-12周：第六章平面电磁波第13-14周：第七章导行电磁波本教案旨在为学生提供一套系统、全面的电磁学知识体系，通过理论教学与实践相结合的方式，培养学生的实际应用能力和创新精神。
“电磁学”课程标准建设杜丽萍一．课程说明（一）课程性质专业必修课电磁学是物理专业学生必修的一门重要的基础课，它研究的主要对象是电磁场，它不仅是经典物理的重要部分，而且与近代自然科学、技术科学的许多领域有着密切的关系，成为理、工、农、医及师范院校不可缺少的必修课程之一。
（二）目的与任务通过本课程的学习应达到如下目的：1、系统深入地掌握电磁学的基本现象、基本概念和基本规律。
2．具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，为后继课程奠定必要的基础。
了解电磁学发展史上某些重大发现和发明过程中的物理思想和实验方法，了解电磁学的发展与其它学科的关系等。
3、培养运用数学工具的能力，能运用数学语言表达物理思想和进行逻辑推理，基本概念、基本规律的数学表述与论证，运用积分方法对连续分布的场强、电势和电流的磁场实行分解求和的分析，以及对推理得到的数学结果进行物理理解等。
4、培养科学思维能力，了解物理学的研究方法，依据对现象及已知结果，通过类比、猜测、假设提出新的概念和规律。
培养学生独立分析问题和解决问题的能力及辩证唯物主义世界观。
（三）本课程培养规格1、使学生全面地、系统地学习和掌握物质电磁运动的基本概念和基本规律，为学生今后的学习和工作打下扎实的理论基础。
2、使学生了解电磁学发展史上某些重大发现和发明的物理思想和实验方法；了解电磁学的发展与其它学科的关系，努力培养学生的辩证唯物主义世界观。
3、培养学生分析、处理和研究与电磁学相关问题的能力和素养。
二．质量标准1、知识方面：使学生全面地、系统地学习和掌握物质电磁运动的基本概念和基本规律，深刻认识电磁现象的基本性质，为学生今后的学习和工作打下扎实的理论基础；使学生了解电磁学发展史上某些重大发现和发明的物理思想和实验方法；了解电磁学的发展与其它学科的关系，努力培养学生的辩证唯物主义世界观，提高科学素养。
2、能力方面：运用现代教育观点和现代教育方法选择并组织课程内容，培养学生的创新能力和运用数学知识以及物理情境解决电磁学问题的能力，培养严密的思维能力，并形成终身学习的能力。
《电磁学》教案一、课程名称：电磁学二、总学时：68学时三、适用对象：物理和应用物理专业四、任课教师：陈东五、修订时间：2006.9六、教学目的与任务电磁学是物理专业一门十分重要的基础课程，它对后续课程的学习和现代电子技术等方面的应用，都具有十分重要的意义。
通过对本课程的学习，使学生：（1）全面系统地掌握电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律；（2）具有独立分析、处理和讲授中学物理电磁学课程的能力；（3）了解电磁学的发展概况、实际应用和最新成就；（4）进一步提高科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等科学素质。
七、教学的基本要求：（1）本教案是根据教育部1991年颁布的高等师范物理专业教学大纲的基本要求，结合当前全国和我校的实际而制定的。
（2）对于教学大纲中规定的教学内容，除按系上修订的将交流电一章放在电工学以外,其余章节全部讲授。
一般不能随意增减变更，确有特殊情况，也必须经过校、系批准，方可变动。
（3）教学中，严格地按照教案的设计，将讲授课、习题课和课堂演示等有机地结合起来，以达到最优化的教学效果。
八、教学的基本方式：电磁学是物理专业的一门基础理论课程，因此其教学方式应以课堂讲授为主，但同时必须注意将习题课、辅导答疑课、实验课及课堂演示紧密结合，以提高学生分析问题和解决问题的能力，全面提高学生的素质。
九、教材及参考书目（1）赵凯华等.电磁学（上、下册）.高等教育出版社，1985.（2）梁绍荣等.普通物理学——电磁学. 北京师范大学出版社，1985.（3）梁灿彬等.电磁学.高等教育出版社，2004（4）徐游.电磁学.科学出版社，2004.（5）贾起民.电磁学.高等教育出版社，2000.十、教学内容绪论（一）目的要求：（1）了解电磁学的研究对象、发展简史和知识体系。
（2）熟悉电磁学的学习方法与要求。
（二）教学内容（1）研究对象（2）发展简史（3）知识体系（4）学习方法与要求（三）教材分析电磁学就是研究电磁现象的规律以及物质的电学和磁学性质的科学。
专业概论(电气工程类) ----------------1. 电气工程专业的性质是什么？有何特点？电气工程及其自动化专业主要是研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的专业。
近几十年来，有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要，专业名称中的“及其自动化”就反映了科学技术的这种发展和变化。
电气工程是从人们对电磁现象的研究开始，电磁理论是电气工程的理论基础，而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。
人类社会发展到任何时候也离不开能源，能源是人类永恒的研究对象，电能是利用最为方便的能源形式。
以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有十分强大的生命力。
电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业，正是因为电气工程的发展，才能有庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。
本专业主要特点是强弱电结合、机电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是宽“ 口径”专业。
强调实践性，专业领域的实践性很强，要求从业人员有较高的动手操作能力和较好的空间思维能力。
与数学、物理等自然科学联系紧密，在专业的学习过程中，要求掌握比较深入的物理和数学知识，具有良好的的分析、计算和空间想象能力。
不断发展和创新，专业知识技术更新快。
新型材料、新的加工工艺制作方法不断涌现，新的行业标准也在适时调整。
前景灿烂，半个世纪以来，我国的电气工程专业得到了很大的发展，已经建立了较完善的学科体系，在学科前沿研究、技术创新和工程应用、国民经济服务诸方面取得了突出成就。
未来电气工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化、数字、智能化、高效化和集成化这些发展方向，并将拓宽到生物系统、光子学，微机电系统等领域， 21 世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自这些领域。
2. 电气工程专业的研究领域有哪些？结合你目前的工作情况谈谈在该领域电气工程的研究现状及发展情况。
电磁法电磁法是以地壳中岩、矿石的导电性、导磁性和介电性差异为基础，通过观测和研究人工的或天然的交变电磁场的分布来寻找矿产资源或解决其它地质问题的一类电法勘探方法。
电磁法所依据的是电磁感应现象。
以低频电磁法(f<10－4Ｈｚ)为例，如图1供入发射线圈时，就在该线圈周围建立了频率和所示，当发射机以交变电流I1相位都相同的交变磁场H1，H1称为一次场。
若这个交变磁场穿过地下良导电体，则由于电磁感应，可使导体内产生二次感应电流I2(这是一种涡旋电流)。
这个电流又在周围空间建立了交变磁场H2，H2称为二次场或异常场。
利用接收线圈接收二次场或总场(一次场与二次场的合成)，在接收机上记录或读出相应的场强或相位值，并分析它们的分布规律，就可以达到寻找有用矿产或解决其它地质问题之目的。
图1 电磁法原理示意图电磁法的种类较多，按场源的形式可分为人工场源（又称主动场源）和天然场源（又称被动场源）两大类。
按发射场性质不同，又分为连续谱变（频率域）电磁法和阶跃瞬变（时间域）电磁法两类。
按工作环境，又可以将电磁法分为地面、航空和井中电磁法三类。
与传导类电法相比，电磁法具有如下特点：(1)它的发射和接收装置都可以不采用接地电极，而是以感应方式建立和观测电磁场，因此航空电法才成为可能；(2)采用多种频率测量，可以扩大方法的应用范围；(3)观测电磁场的多种量值，如振幅(实分量、虚分量)、相位等，可以提高地质效果。
一、频率域和时间域电磁场基本特征1.频率域电磁场的基本特征在频率域电磁场中常用的电磁场是谐变场，其中场强、电流密度以及其他量均按余弦或正弦规律变化，如：借助于交流电的发射装置，如振荡器、发电机等，在地中及空气中建立谐变场。
激发方式一般有接地式的和感应式两种。
第一种方式与直流电法一样利用 A、B 供电电极，将交流电直接供入大地。
由于供电导线和大地不仅具有电阻而且还有电感。
所以由A、B电极直接传入地中的一次电流场在相位上与电源相位发生位移。
地中的分散电流及供电导线中的集中电流均在其周围产生交变一次磁场。
后者在地中又感应产生二次电场，它是封闭的涡旋电场。
交变电磁场的第二种激发方式是在地表敷设通有交变电流的不接地回线或者多匝的小型发射线圈——磁偶极子。
在回线或线圈周围产生交变一次磁场，由它激发地中的二次电磁场。
感应激发方式多半用于接地条件较差的地区，这时可彻底摆脱接地的困难。
2.时间域电磁场的基本特征时间域电磁法中的瞬变场，是指那些在阶跃变化电流作用下，地中产生的过渡过程的感应电磁场。
因为这一过渡过程的场具有瞬时变化的特点，故取名为瞬变场。
与谐变场一样，其激发方式也有接地式和感应式两种。
在阶跃电流（通电或断电）的强大变化磁场作用下，良导介质内产生涡旋的交变电磁场，其结构和频谱在时间和空间上均连续地发生变化。
瞬变电磁场状态的基本参数是时间。
这一时间依赖于岩石的导电性和收-发距。
在近区的高阻岩石中，瞬变场的建立和消失很快（几十到几百毫秒）；而在良导地层中，这一过程变得缓慢。
在远区这一过程可持续到几秒到几十秒，而在较厚的导电地质体中可延续到一分钟或更长。
由此可见，研究瞬变电磁场随时间的变化规律，可探测具有不同导电性的地层分布（各层的纵向电导或地层总的纵向电导）。
也可以发现地下赋存的较大的良导矿体。
二、频率电磁剖面法1.不接地回线法利用不接地回线建立一次场的低频电磁法称为不接地回线法。
将电缆铺成矩形回线，长边为1～2km，平行于导体走向布置；短边为0.5～1km，垂直于导体走向布置，如图2所示。
测线垂直于长边，一般布置在回线范围内，有时也扩展到回线之外。
工作中电缆始终不动，通以交变电流，并用接收线圈和仪器在测点上进行观测，所观测到的一次场和二次场如图3所示。
图2 不接地回线法工作布置图图3 不接地回线法原理示意图2.电磁偶极剖面法电磁偶极剖面法是用发射机将交变电流通入直径由小于1m至大于1m的多匝空芯线圈或磁芯线圈中，以产生一次场，然后在距离发射线圈(T)较远处用接收线圈(R)和接收机观测二次场或总场。
由于接收线圈与发射线圈间的距离远大于发射线圈的直径，因此一次场的分布形态与一个放置于发射线圈中心且偶极矩方向垂直于线圈面的交流磁偶极子等效。
电磁偶极剖面法有两种装置形式：动源式装置和半定源式装置。
发射线圈与接受线圈之间距离保持不变，两者同时移动，逐点观测，称为动源式装置。
将发射线圈位置固定，接收线圈在相邻测线上移动观测，称为半定源装置。
工作中，测线应基本上垂直于导体走向，测网视工作比例尺而定，考虑到偶极场的特点，点距一般较小。
工作频率由装置类型和导体的导电性决定。
用旁线装置进行面积测量时，若是寻找良导电体，则用较低的两个频率，否则用较高的两个频率。
装置类型及收发距要根据任务，结合地质及地球物理条件，并通过必要的野外试验确定。
三、瞬变电磁法1.瞬变电磁剖面法剖面测量装置如图4所示。
根据发收排列的不同，它又分为同点、偶极和大回线源三种。
同点装置中的重叠回线是发送回线（Tx）与接收回线（Rx）相重合敷设的装置；由于TEM法的供电和测量在时间上是相分开的，因此Tx与Rx可以共用一个回线，称之为共圈回线。
同点装置是频率域方法无法实现的装置，它与地质探测对象有最佳的耦合，是勘查金属矿产常用的装置。
偶极装置与频率域水平线圈法相类似，Tx与Rx要求保持固定的发、收距r，沿测线逐点移动观测值。
大回线装置的Tx采用边长达数百米的矩形回线，Rx采用小型线圈（探头）沿垂直于Tx边长的侧线逐点观测磁场三个分量的值dB/dt。
图4 TEM剖面测量装置图5 TEM测深工作装置2．瞬变电磁测深法在瞬变电磁法中常用的测深装置如图5所示，有电偶源，磁偶源、线源和中心回线等四种。
中心回线装置是使用小型多匝线圈（或探头）放置于边长为Ｌ的发送回线中心观测的装置，常用于探测1kｍ以内浅层的测深工作。
其他几种则主要用于深部构造的探测。
四、大地电磁测深法20世纪50年代初，苏联学者吉洪诺夫和法国学者卡尼亚的经典著作奠定了大地电磁测深法（MT）的基础。
它是利用大地中频率范围很宽（10-4~104Hz）广泛分布的天然变化的电磁场，进行深部地质构造研究的一种频率域电磁测深法。
由于该法不需要人工建立场源，装备轻便、成本低，且具有比人工源频率测深法更大的勘探深度，所以除主要用于研究地壳和上地幔地质构造外，也常被用来进行油气勘查、地热勘查以及地震预报等研究工作。
目前我国使用的大地电磁仪主要是从加拿大Phoenix公司、美国EMI公司和德国Metronix公司进口,下面以加拿大凤凰公司具有实时处理的V-5的大地电磁仪为例,简要介绍它的一些基本特点。
V-5仪器操作自动化程度高，全频段有40个频点，最高频率为320Hz，最低频率为0.00055Hz，可同时观测Ex、Ey、Hx、Hy和Hz等五个分量。
在野外现场可获得视电阻率、相位及其误差值。
测量电场分量Ex和Ey的不极化电极是氯化铅、石膏、食盐和水按一定比例特制而成，其极差不大于2mV，而且能长期保持稳定。
测量磁场水平分量Hx、Hy 的磁探头的灵敏度不低于100μV/nT，测量磁场垂直分量的空心线圈的灵敏度不低于191 V/nT。
这五个分量分别送往传感处理器（SP），经放大滤波后，由V-5进行模数转换，实时处理，并记录功率谱文件。
大地电磁成果的地质解释与推断是大地电磁资料解释的重要组成部分，地质解释应该仅仅围绕所提出的地质任务来进行，大地电磁测深所能解决的问题可以概括如下：(1)研究地壳和上地幔的电性结构，特别是壳内高导层和幔内高导层。
(2)研究区域构造，这主要指研究基底起伏、埋深和断层分布。
(3)电性层的划分及其地质解释。
岩石的电阻率的大小主要取决于组成岩石的矿物成分、结构及其含水量的多少，而与地质年代之间没有直接的关系。
然而，对沉积岩来说，同一地质年代，又因沉积环境、矿物成分及其结构相似，岩石的电阻率又相差不多，而不同地质年代的岩石，由于上述条件的不同，电阻率往往有一定的差异，所以，由岩石电阻率的大小来推断其地质年代是有根据的。
(4)局部构造的研究。
(5)其他地质问题的研究，如推覆体、裂谷、深大断裂等五、可控源音频大地电磁法可控源音频大地电磁法（CSAMT）是在大地电磁法（MT）和音频大地电磁法（AMT）的基础上发展起来的一种人工源频率域测深方法。
20世纪50年代，在吉洪诺夫和卡尼亚经典著作的基础上，发展形成了基于观测超低频天然大地电场和磁场正交分量，计算视电阻率的大地电磁法。
我们知道，大地电磁场的场源，主要是与太阳辐射有关的大气高空电离层中带电离子的运动有关。
其频率范围从n×10-4~n×104Hz。
由于频率很低，MT法的探测深度很大，达数十公里乃至一百多公里，是研究深部构造的经济和有效手段。
近年来，它也被用于研究油气构造和地热探测。
不过，由于其频率偏低，对浅层的分辨能力较差，而且生产效率较低。
为了更好地研究人类当前采矿活动深度范围内（几十米至几千米）的地电构造，在MT法的基础上，形成了音频大地电磁法（AMT）。
其工作方法、观测参数和MT法相同。
不过，它观测主要由雷电作用产生的音频（n×10-1~n×103Hz）大地电磁场。
因为它的工作频率较高，故其探测深度对资源勘查比较合适，而且生产效率也比MT法高。
但另一方面，在音频段内，天然大地电磁场的强度较弱，同时，人文干扰强度较大。
很低的信噪比使AMT法的野外观测十分困难，为了取得符合质量要求的观测数据，需要采用多次叠加技术，一个测深点的观测往往要用四五个小时，甚至更长的时间。
为了克服AMT法的上述困难，人们提出观测人工供电产生的音频电磁场。
由于所观测电磁场的频率、场强和方向可由人工控制，而其观测方式又与AMT法相同，故称这种方法为可控源音频大地电磁法（CSAMT）。
由于CSAMT法的探测深度适中，故它在地质勘探的各个领域皆有广阔的应用前景。
在寻找深部隐伏金属矿，油气构造勘查，推覆体或火山岩下找煤，地热资源勘查和水文-工程地质勘查等方面，都取得了良好的地质效果。
