电磁机构理论

电磁式电器的工作原理电磁式电器在电气控制电路中应用最为普遍。

各类电磁式电器在工作原理和构造上基本相同。

其主要由电磁机构、触点系统和灭弧装置三部分组成。

1.电磁机构电磁机构是电磁式电器的感测部分。

电磁机构的主要作用是将电磁能转换成机械能，并带动触头动作，从而完成电路的接通或分断。

(1)电磁机构的结构电磁机构通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、铁心（静铁心）和衔铁（动铁心）三部分组成。

其作用原理是，当吸引线圈中有工作电流通过时，产生电磁吸力，电磁吸力克服弹簧的反作用力，将衔铁吸向铁心，使衔铁与铁心接触，吸合过程由连接结构带动相应的触头动作。

电磁机构分类如下：1)按衔铁的运动方式分类。

①衔铁绕棱角转动：如图1-5a所示，衔铁绕铁轭的棱角转动，磨损较小。

铁心一般用整块电工软铁制成，适用于直流接触器和继电器。

②衔铁绕轴转动：如图1-5b所示，衔铁绕轴转动，铁心一般用硅钢片叠成，适用于较大容量的交流接触器。

③衔铁直线运动：如图1-5c所示，衔铁做直线运动，较多用于中小容量的交流接触器和继电器中。

图1-5 常用电磁机构的结构示意图1—铁心 2—线圈 3—衔铁2)按磁系统形状分类。

电磁机构可分为U形（见图1-5a）和E 形（见图1-5b、c）。

3)按线圈的连接方式分类。

可分为并联（电压线圈，匝数多、导线细）和串联（电流线圈，匝数少、导线粗）。

4)按线圈电流的种类分类。

其可分为直流线圈和交流线圈两种。

对于交流电磁线圈，为了减小因涡流造成的能量损失和温升，铁心和衔铁用硅钢片叠成。

由于其铁心存在磁滞和涡流损耗，线圈和铁心都发热。

因此交流电磁机构的吸引线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离，并将线圈制成短而粗的“矮胖”形，这样有利于铁心和线圈的散热。

对于直流电磁线圈，铁心和衔铁可以用整块电工软铁制成。

因其铁心不发热，只有线圈发热，所以直流电磁机构的吸引线圈做成细而长的“瘦高”形，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热。

(2)吸力特性与反力特性电磁机构的工作情况常用吸力特性与反力特性来表征。

电磁场理论在医疗成像中的应用在现代医疗领域，成像技术的发展日新月异，为疾病的诊断和治疗提供了强有力的支持。

其中，电磁场理论的应用发挥了至关重要的作用。

它不仅帮助我们更清晰地“看见”人体内部的结构和功能，还为医疗诊断带来了更高的准确性和可靠性。

要理解电磁场理论在医疗成像中的应用，首先得明白什么是电磁场。

简单来说，电磁场就是由带电物体产生的一种物理场，它包括电场和磁场两个部分。

电场是由电荷产生的，而磁场则是由电流产生的。

当电流和电荷发生变化时，电磁场也会相应地发生变化。

在医疗成像中，最常见的应用之一就是磁共振成像（MRI）。

MRI利用了磁场和无线电波来生成人体内部的详细图像。

当人体被放置在一个强大的磁场中时，体内的氢原子核就像一个个小磁针，会沿着磁场的方向排列。

然后，通过向人体发射特定频率的无线电波，这些氢原子核会吸收能量并改变其排列方向。

当无线电波停止发射后，氢原子核会逐渐回到原来的排列方向，并释放出能量。

这些释放的能量被检测到，并通过复杂的数学计算和图像处理，最终生成人体内部的图像。

MRI 在诊断神经系统疾病、肌肉骨骼疾病、心血管疾病等方面具有显著的优势。

例如，对于脑部疾病，MRI 可以清晰地显示出脑组织的结构和病变，如肿瘤、中风、炎症等。

对于关节疾病，MRI 可以准确地评估软骨、韧带和肌腱的损伤情况。

而且，MRI 对人体没有电离辐射，相对较为安全。

除了 MRI，另一个重要的应用是计算机断层扫描（CT）。

CT 成像基于 X 射线与物质相互作用的原理。

X 射线是一种电磁波，具有很强的穿透能力。

当 X 射线穿过人体时，不同组织对 X 射线的吸收程度不同。

通过在人体周围不同角度测量 X 射线的衰减程度，并利用计算机进行重建，就可以得到人体内部的断层图像。

CT 在检测肺部疾病、腹部疾病、骨骼疾病等方面表现出色。

比如，在诊断肺癌时，CT 可以发现早期的结节和肿块。

在诊断骨折时，CT能够提供更详细的骨折形态和位置信息。

电气工程在我国节能减排和环境保护中的作用摘要：电气工程（Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。

电气工程对于我们的生活至关重要，无论是普通家庭的生活，交通运输系统，还是生产部门都离不开电气。

而在社会每一个环节都存在能源的消耗，将电气与环境联系起来.如果能高效能源，就能实现绿色、环保,简称环境友好型，资源集约型社会，达到和谐社会。

关键词：电气工程；绿色；高效；节能；环保1 引言:电气工程是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科.正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机技术为基础的信息时代的到来,并将改变人类的生活工作模式。

电气工程的发展前景同样很有潜力,使得当今的学生就业比率一直很高。

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。

此定义本已经十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴，斯坦福大学教授指出：今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为.电气工程对于我们的生活至关重要，无论是普通家庭的生活，交通运输系统，还是生产部门都离不开电气.而在社会每一个环节都存在能源的消耗，将电气与环境联系起来。

如果能高效能源，就能实现绿色、环保，简称环境友好型，资源集约型社会，达到和谐社会。

2 电气工程主要发展历程和研究方向：有史以来，最早认识电的人是希腊学者米利都 (Miletus,公元前六世纪),观察用布摩擦琥珀后，会吸引如羽毛等轻小的东西。

但对静电有系统及科学的研究则是始于17世纪。

2.1人类早期电气工程的萌芽（1）17世纪的1600年初英国医生吉尔伯特(W。

Gilber，t 1540--1603）所著的书中，对“电”进行了最早的论述,英语“E—lectric"一词即起源于希腊语“Electrica"和拉丁语“Electrum”。

电器理论基础（共5篇）以下是网友分享的关于电器理论基础的资料5篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

《电器理论基础》复习提纲篇一第一章绪论1、什么是电器？答：指定信号和要求自动或手动接通和断开电路/断续或连续地改变电路参数的电气设备对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节2、电器的分类依据有哪些？答：1）耐压等级2）工作职能3）IEC 标准4）动作方式5）灭弧介质3、典型电器的宏观结构原理？答：1）系统角度2）控制角度4、典型电器的微观结构原理？答：1）断路器（开关柜、自由脱口机构结构）2）接触器（结构、吸反力配合）3) 继电器（返回系数与控制系数）5、电器中主要涉及的理论及其实际意义？答：1）电磁机构理论2）电弧理论3）电接触理论4）发热理论5）电动力理论6、电器技术的发展方向第二章电器的发热理论1、电器在工作时为什么会发热？答：内部能量损耗主要热源2、什么是趋肤效应和临近效应及其衡量标准？与什么有关？答：趋肤效应：感应电动势，涡流场邻近效应：相邻载流导体，电磁场从产生原因推理3、减小铁损的措施有哪些？答：磁通通过铁磁元件涡流80%①②③④⑤4、电器的散热方式？5、热阻如何计算？6、对流的方式? 及其形成原因？答：强制：外部施加作用自由：密度差7、什么是层流和紊流？什么是层流层、紊流层？传导方式如何？答：层流：持续稳定性紊流：紊动变化８、什么是波尔斯满定律？答：黑体发射与接收９、制定电器各部分极限允许温升的依据是什么？答：绝缘性能力学性能工作寿命10、热平衡关系的构成？牛顿公式的结构？答：热力学第一定律11、综合散热系数的主要影响因素？答：电器零部件：热对流、热传导电弧：热对流、热传导、热辐射12、典型电器（变截面导体）的温升分布情况是？答：求解过程分布规律13、温升方式有那些？答：1）升温初始温度变化过程2）冷却14、什么是热时间常数？与什么有关？答：热惯量比热容15、电器的工作制有哪些？温升情况如何？与热时间常数如何？答：1）1小时内的温度变化不超过1度2）未达稳定值周围介质温度3）未达稳定值不下降到周围环境温升16、由什么引出功率过载系数与电流过载系数？不同工作制下的P P 和P i ？什么是通电持续力TD%？答：热惯量热时间常数通电时间18、短路电流通过导体的发热的特点？答：1）通电时间短2）电阻率变化19、什么是电器的热稳定性？影响因数是？答：一定时间短路电流热损伤（与短路情况有关）20、P52-2.3答：短时间，大电流；根据公式，相同。

电磁机构的工作原理
电磁机构是一种利用电磁力产生机械运动的装置。

它由电磁铁和机械部件组成。

电磁铁是电磁机构的主要部件，它由铁芯和绕组组成。

在电流通过绕组时，绕组会产生磁场。

磁场会使铁芯具备磁性，形成一个磁极。

当电流反向时，铁芯的磁极也会反向。

在电磁机构的工作过程中，电流通入绕组后，绕组产生的磁场使铁芯吸引或排斥其他磁性物体。

根据电流的正负和磁性物体与铁芯的相对位置，可以产生不同的机械运动效果。

其中一种常见的工作原理是吸引式电磁机构。

当电流通过绕组时，磁场使铁芯产生强烈吸引力，吸引附近的铁质物体。

这种工作原理常被应用于电磁锁、电磁阀等设备中，实现机械锁定或开关控制的功能。

另一种常见的工作原理是排斥式电磁机构。

当电流通过绕组时，磁场使铁芯产生排斥力，将与其接近的磁性物体推开。

这种工作原理常被应用于电机、电磁泵等设备中，实现机械运动或流体驱动的功能。

除了吸引式和排斥式，电磁机构的工作原理还有其他多种形式。

根据电流和磁场的作用关系，可以通过改变电流大小、方向或调整磁场的大小和分布来控制电磁机构的机械运动效果。

电器学课后问答题总结第一章电器的发热与电动力第二章点接触与电弧理论第三章电磁机构理论第四章低压控制电器第五章配电电器第六章高压断路器第七章其他高压电器第一章电气的发热与电动力)电器中有哪些热源它们各有什么特点答：电器中的载流系统通过直流电流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。

载流系统通过交变电流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。

交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。

集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。

铁损只在交变电流下才会出现。

电介质损耗介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。

散热方式有几种各有什么特点答：热传导、对流、热辐射。

热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。

对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。

热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。

、为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确实其温升答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。

在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变为什么答：一般来说，是改变的。

但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。

第二章电接触与电弧理论电弧对电器是否仅有弊而无益答：否。

弧焊、电弧熔炼、弧光灯是专门利用它的设备，电器本身亦可借助它以防止产生过高的过电压和限制故障电流。

电接触和触头是同一概念么答：否。

赖以保证电流流通的到体检的联系称为电接触，是一种物理现象。

@通过相互接触以实现导电的具体物件称为电触头（简称触头），它是接触时接通电路、操作时因其相对运动而断开或闭合电路的两个或两个以上的导体。

触头有哪几个基本参数答：开距、超程、初压力、终压力。

电磁感应的科学原理是什么电磁感应的科学原理是什么电磁感应是无理数上常见的内容，但是很多的人都不知道电磁感应的原理。

下面是店铺为你精心推荐的电磁感应的科学原理是什么，希望对您有所帮助。

电磁感应科学原理电磁感应的本质可以追塑到麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场在周围空间产生电场，当导体处在此电场中时，导体中的自由电子在电场力作用下作定向移动而产生电流即感应电流;如果不是闭合回路，则导体中自由电子的定向移动使断开处两端积累正、负电荷而产生电势差----感应电动势。

电磁感应的概念电磁感应(Electromagnetic induction) 现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。

此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流(感生电流) 迈克尔·法拉第是一般被认定为于1831年发现了电磁感应的人，虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见。

电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。

电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。

它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。

电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。

事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。

若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb(韦伯) ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε 为产生的感应电动势，单位为V( 伏特，简称伏)。

电磁感应俗称磁生电，多应用于发电机。

电磁感应的知识一是电磁感应现象的'规律。

电磁感应研究的是其电磁感应他形式能转化为电能的特点电磁感应和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。

电磁驱动原理
电磁驱动是运用电磁能去控制电动机的运行速度、转角和位置等参数，并且实施运转的一种技术。

电磁驱动的原理涉及到电子控制原理、传感原理、控制理论等等多个学科，是一个非常复杂的研究领域。

电磁驱动的原理具体分为以下几个部分：
第一，电磁动力原理：当电流通过励磁线圈时，线圈就会产生磁通，电磁感应时可以产生电磁动力。

当永磁体接近电磁线圈时，永磁体会接受磁场感应力，从而被驱动动起来。

第二，电磁旋转原理：电流经过三相桥结构对磁场线圈进行反复逆正交替，从而使过桥结构的永磁体转动，从而产生电磁旋转动力。

第三，调速原理：当改变线圈电流的频率和强度时，就可以改变电磁驱动机构的转速和转角，实现对电磁驱动机构的调速控制。

第四，定位原理：当通过给定的控制信号，改变电磁驱动机构的转向角，从而实现对电磁驱动机构的定位控制。

以上是电磁驱动的原理。

实际应用中，电磁驱动的原理涉及到多个科学领域，如控制原理、信号处理原理等，并且会根据应用环境进行相应调整。

其中，最关键的要点在于：通过不同的控制方式，调整电流的频率、电压、电流等参数，从而达到预期的控制效果。

电磁驱动的原理在实际的工程应用中占据重要的地位，它可以用于控制各种各样的电动机，比如泵、风机、离心机等，也可以用于控制输送机、机床、升降机等。

电磁驱动技术在汽车制造、医疗科技、工业控制等领域发挥着重要作用，可以大大提高工作人员的工作效率，
改变传统的控制系统，进一步促进现代工业发展。

综上所述，电磁驱动的原理是一种非常重要、复杂的技术，广泛应用于各种工程应用。

电磁驱动的应用范围已经大大扩展，它可以满足不同的应用需求，为工业发展带来重大的福利。

电磁场与电磁波总结第1章 场论初步一、矢量代数A •B =AB cos θA B ⨯=AB e AB sin θA •(B ⨯C ) = B •(C ⨯A ) = C •(A ⨯B ) A ⨯ (B ⨯C ) = B (A •C ) – C •(A •B ) 二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系矢量线元 x y z =++l e e e d x y z矢量面元 =++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元 d V = dx dy dz单位矢量的关系 ⨯=e e e x y z ⨯=e e e y z x ⨯=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系矢量线元 =++l e e e z d d d dz ρϕρρϕl 矢量面元 =+e e z dS d dz d d ρρϕρρϕ 体积元 dV = ρ d ρ d ϕ d z 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e zz z ρϕϕρρϕ3. 球坐标系矢量线元 d l = e r d r + e θ r d θ + e ϕ r sin θ d ϕ 矢量面元 d S = e r r 2sin θ d θ d ϕ 体积元 dv = r 2sin θ d r d θ d ϕ 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e r r r θϕθϕϕθcos sin 0sin cos 0 001x r y z z A A A A A A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ϕϕϕϕϕsin cos sin sin cos cos cos cos sin sin sin cos 0x r y z A A A A A A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦θϕθϕθϕθθϕθϕθϕϕsin 0cos cos 0sin 010r r z A A A A A A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦θϕϕθθθθ三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度=⋅⎰A S Sd Φ 0lim∆→⋅=∇⋅=∆⎰A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=⋅⎰A l ld Γ maxn 0rot =lim∆→⋅∆⎰A lA e lS d S3. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A y x zA A A x y z11()∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A zA A A z ϕρρρρρϕ 22111()(sin )sin sin ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A r A r A A r r r r ϕθθθθθϕx y z ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A x y z x y z A A A ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A z z z A A A ρϕρϕρρϕρ sin sin ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A r r zr r r A r A r A ρϕθθθϕθ 4. 矢量场的高斯定理与斯托克斯定理⋅=∇⋅⎰⎰A S A SV d dV⋅=∇⨯⋅⎰⎰A l A S lSd d四、标量场的梯度 1. 方向导数与梯度00()()lim∆→-∂=∂∆l P u M u M u llcos cos cos ∂∂∂∂=++∂∂∂∂P uu u ulx y zαβγ cos ∇⋅=∇e l u u θ grad ∂∂∂∂==+∂∂∂∂e e e +e n x y zu u u uu n x y z2. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂e e e xy z u u uu x y z1∂∂∂∇=++∂∂∂e e e z u u u u z ρϕρρϕ 11sin ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e r u u uu r r r zθϕθθ 五、无散场与无旋场1. 无散场 ()0∇⋅∇⨯=A =∇⨯F A2. 无旋场 ()0∇⨯∇=u =∇F u六、拉普拉斯运算算子 1. 直角坐标系22222222222222222222222222222222∂∂∂∇=++∇=∇+∇+∇∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∇=++∇=++∇=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂A e e e x x y y z zy y y x x x z z z x y zu u u u A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z，，2. 圆柱坐标系22222222222222111212⎛⎫∂∂∂∂∇=++ ⎪∂∂∂∂⎝⎭∂∂⎛⎫⎛⎫∇=∇--+∇-++∇ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭A e e e z z u u uu zA A A A A A A ϕρρρρϕϕϕρρρρρϕρρϕρρϕ3. 球坐标系22222222111sin sin sin ⎛⎫∂∂∂∂∂⎛⎫∇=++ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭u u uu r r r r r r θθθϕθϕ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂--∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂---∇=∇ϕθθθϕθϕθθθθϕθθθθϕϕϕϕθθθϕθθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 222222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A 七、亥姆霍兹定理如果矢量场F 在无限区域中处处是单值的，且其导数连续有界，则当矢量场的散度、旋度和边界条件（即矢量场在有限区域V ’边界上的分布）给定后，该矢量场F 唯一确定为()()()=-∇+∇⨯F r r A r φ其中 1()()4''∇⋅'='-⎰F r r r r V dV φπ1()()4''∇⨯'='-⎰F r A r r r V dV π第2章 电磁学基本规律一、麦克斯韦方程组 1. 静电场基本规律真空中方程：d ⋅=⎰SE S qεd 0⋅=⎰lE l 0∇⋅=E ρε 0∇⨯=E 场位关系：3''()(')'4'-=-⎰r r E r r r r V q dV ρπε =-∇E φ 01()()d 4π''='-⎰r r |r r |V V ρφε介质中方程：d ⋅=⎰D S Sqd 0⋅=⎰lE l ∇⋅=D ρ 0∇⨯=E极化：0=+D E P ε e 00(1)=+==D E E E r χεεεε 极化电荷：==⋅P e PS n n P ρ =-∇⋅P P ρ2. 恒定电场基本规律电荷守恒定律：0∂∇⋅+=∂J tρ传导电流： =J E σ 与运流电流：ρ=J v恒定电场方程：d 0⋅=⎰J S Sd 0l⋅=⎰E l 0∇⋅=J 0∇⨯E =3. 恒定磁场基本规律真空中方程：0 d ⋅=⎰B l lI μ d 0⋅=⎰SB S 0∇⨯=B J μ 0∇⋅=B场位关系：03()( )()d 4π ''⨯-'='-⎰J r r r B r r r VV μ =∇⨯B A 0 ()()d 4π'''='-⎰J r A r r r V V μ 介质中方程：d ⋅=⎰H l lId 0⋅=⎰SB S ∇⨯=H J 0∇⋅=B磁化：0=-BH M μ m 00(1)=+B H =H =H r χμμμμ 磁化电流：m =∇⨯J M ms n =⨯J M e4. 电磁感应定律d d ⋅=-⋅⎰⎰S E l B S ld dt ∂∇⨯=-∂BE t5. 全电流定律和位移电流全电流定律： d ()d ∂⋅=+⋅∂⎰⎰D H l J S l S t ∂∇⨯=+∂DH J t 位移电流： d =DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0∂⎧⋅=+⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H J S B E S D S B S l S l SSV Sl t l t V d ρ 0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩D H J B E D B t t ρ ()() ()()0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩E H E H E E H t t εσμερμ 二、电与磁的对偶性e m e m e m e e m m e e m mm e 00∂∂⎫⎧∇⨯=-∇⨯=⎪⎪∂∂⎪⎪∂∂⎪⎪∇⨯=+∇⨯=--⎬⎨∂∂⎪⎪∇=∇=⎪⎪⎪⎪∇=∇=⎩⎭⋅⋅⋅⋅B D E H D B H J E J D B D B t t &t t ρρ m e e m ∂⎧∇⨯=--⎪∂⎪∂⎪∇⨯=+⇒⎨∂⎪∇=⎪⎪∇=⎩⋅⋅B E J D H J D B tt ρρ 三、边界条件 1. 一般形式12121212()0()()()0⨯-=⨯-=⋅-=⋅-=e E E e H H J e D D e B B n n S n Sn ρ2. 理想导体界面 和 理想介质界面111100⨯=⎧⎪⨯=⎪⎨⋅=⎪⎪⋅=⎩e E e H J e D e B n n Sn S n ρ 12121212()0()0()0()0⨯-=⎧⎪⨯-=⎪⎨⋅-=⎪⎪⋅-=⎩e E E e H H e D D e B B n n n n 第3章 静态场分析一、静电场分析1. 位函数方程与边界条件位函数方程： 220∇=-∇=ρφφε电位的边界条件：121212=⎧⎪⎨∂∂-=-⎪∂∂⎩s nn φφφφεερ 111=⎧⎪⎨∂=-⎪∂⎩s const nφφερ（媒质2为导体） 2. 电容定义：=qC φ两导体间的电容：=C q /U任意双导体系统电容求解方法：2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε 3. 静电场的能量N 个导体： 112==∑ne i i i W q φ 连续分布： 12=⎰e VW dV φρ 电场能量密度：12D E ω=⋅e二、恒定电场分析1. 位函数微分方程与边界条件位函数微分方程：20∇=φ边界条件：121212=⎧⎪⎨∂∂=⎪∂∂⎩nn φφφφεε 12()0⋅-=e J J n 1212[]0⨯-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦耳定律欧姆定律的微分形式： =J E σ 焦耳定律的微分形式： =⋅⎰E J VP dV3. 任意电阻的计算2211d d 1⋅⋅====⋅⋅⎰⎰⎰⎰E l E l J SE SSSU R G Id d σ （L R =σS ）4. 静电比拟法：C —— G ，ε —— σ2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε 2211d d d ⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰J S E SE lE lS S d I G Uσ三、恒定磁场分析1. 位函数微分方程与边界条件矢量位：2∇=-A J μ 12121211⨯⨯⨯A A e A A J n s μμ()=∇-∇=标量位：20m φ∇= 211221∂∂==∂∂m m m m n nφφφφμμ 2. 电感定义：d d ⋅⋅===⎰⎰B S A l SlL IIIψ=+i L L L3. 恒定磁场的能量 N 个线圈：112==∑Nm j j j W I ψ 连续分布：m 1d 2A J =⋅⎰V W V 磁场能量密度：m 12H B ω=⋅ 第4章 静电场边值问题的解一、边值问题的类型● 狄利克利问题：给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ ● 纽曼问题：给定待求位函数在边界上的法向导数值()∂=∂f s nφ● 混合问题：给定边界上的位函数及其向导数的线性组合：2112()()∂==∂f s f s nφφ ● 自然边界：lim r r φ→∞=有限值二、唯一性定理静电场的惟一性定理：在给定边界条件（边界上的电位或边界上的法向导数或导体表面电荷分布）下，空间静电场被唯一确定。

电气工程及其自动化学科导论论文班级：电气12-1引言电气工程专业是一门历史悠久的专业。

19世纪上半叶安培发现电磁感应定律，19世纪下半叶麦克斯韦创立的电磁理论为电气工程奠定了基础。

19世纪末到20世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业来传播、应用、发展与电气工程相关的知识。

1908年，交通大学前身——南洋大学堂设置了电器专修科，这是我国大学最早的电气工程专业，至今已超过一个世纪。

经过一百多年的不断发展，电气工程专业已逐步发展成为一个新兴的电气工程学科。

至今，电气工程专业已形成覆盖面广、学科理论体系完善、工程实践成功、应用领域广的一门独立学科。

它给人类社会的许多方面带来了巨大而深刻的影响。

近一百年来，电气工程专业在我国高等教育中一直占据着十分重要的地位，为国家培养了大批的科技、管理人才，他们为我国电气工程的建设及其他领域的工作做出了巨大的贡献。

专业内容介绍电子信息学科类下属5个一级学科：电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程和计算机科学与技术。

电气工程一级学科下属5个二级学科：电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动和电工理论与新技术。

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。

已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

专业方向与就业方向1、电力系统研究方向：智能保护与变电站综合自动化、电力系统实时仿真系统、电力市场理论与技术、电力系统运行人员培训仿真系统、配电网自动化、电力系统分析与控制、人工智能在电力系统中的应用、现代电力电子技术在电力系统中的应用、电气设备状态监测与故障诊断技术。

主要课程：本专业主要开设公共基础课、电路、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质物理、电气绝缘测试技术、高电压试验技术、电气绝缘结构设计原理与CAD、光电通信原理、电力系统过电压及保护、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。

物理电磁学理论物理学是研究自然界各种现象和规律的科学。

而电磁学作为物理学的一支重要分支，研究的是电和磁现象的原理和规律。

本文将探讨电磁学理论的基本概念、电磁场、电磁波以及电磁辐射等内容。

一、电磁学理论基本概念电磁学理论的基础概念包括电荷、电场、电势、磁场、磁感应强度和磁标量势等。

1. 电荷是电磁学研究的基础，分为正电荷和负电荷。

同性电荷相斥，异性电荷相吸。

2. 电场是指电荷周围存在的电力作用区域。

电场主要由电荷产生，并采用电场力线表示，力线越密集表示电场越强。

3. 电势是描述电场强弱的物理量，通常表示为V。

电势差是指在两点之间单位正电荷所具有的电势能差。

4. 磁场是指磁体周围的磁力作用区域。

磁场主要由磁荷（磁单极子）和电流产生。

5. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通常表示为B。

磁感应强度的方向与磁场力线的方向相同。

6. 磁标量势是指描述磁场分布的物理量，通常表示为φ。

二、电磁场电磁场是指电场与磁场同时存在的区域，是电磁学理论的基础概念之一。

1. 电场与磁场的相互作用是电磁场产生的基础。

当电流通过导线时，会产生磁场；而变化的磁场则会产生感应电场。

2. 麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心内容，描述了电场与磁场之间的相互关系和运动规律。

3. 电磁力是电磁场中的物体所受到的力，可以通过洛伦兹力计算，包括库仑力和洛伦兹力。

4. 电磁感应是指改变磁场强度或者磁通量时，所产生的感应电动势和感应电流。

三、电磁波电磁波是电磁场的一种表现形式，具有电场和磁场的振荡。

电磁波的传播速度等于真空中的光速。

1. 电磁波的生成是由振动带动电场和磁场的产生，振动的源头可以是电荷的振动或者电流的变化。

2. 电磁波分为空间上的平面波和球面波两种形式。

平面波特点是波阵面平行，球面波特点是波阵面呈球面膨胀。

3. 电磁波的频率和波长呈倒数关系，频率越高，波长越短。

电磁波的频率范围广泛，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线等。