电磁学绪论剖析
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《电磁学》第0章 第0.1节 绪论(1学时)
《电磁学》绪论
《电磁学》绪论 林志立
华侨大学信息科学与工程学院 Email：zllin@
QQ群：200310752
《电磁学》绪论
绪论
1. 《电磁学》的研究对象和基本内容 2. 《电磁学》的地位与应用 3. 《电磁学》发展简史 4. 《电磁学》课程简介和考核方式
2015-4-14
2015-4-14
第8 页
华侨大学《电磁学》课程教研组
《电磁学》绪论
3、《电磁学》的发展简史
(1)人类对于电磁现象表面性质的认识
公元前585年，希腊哲学家泰勒斯(Thales)已记载了用木块摩擦过 的琥珀吸引碎草等轻小物体，以及天然磁矿石吸引铁的现象。 磁石可以吸引一串铁片、具有磁极、相同磁极相排斥、弱磁可被强 磁改变磁极、磁石制成罗盘用于航海。这一相当长时间琥珀与磁石的性 质被看成是其固有的性质。 春秋战国时期（公元前770-221年），已有“山上有慈石者，其下有 铜金”，“慈石名铁，或引之也”等磁石吸铁的记载。 东汉已有指南针的前身司南勺。在北宋时，已有利用地磁场进行人 工磁化制作指南鱼或用磁石磨针制作指南针，并用于航海.
伏打电池
2015-4-14 第13页 华侨大学《电磁学》课程教研组
《电磁学》绪论
3、《电磁学》的发展简史
⑶ 安培、毕奥和萨伐尔对载流导线进行了研究。 ⑷电流磁效应的发现打开了电应用的新领域。 ①1825年斯图金发明了电磁铁； ②1833年高斯和韦伯制造了第一台简陋的单线电报机； ③1837年惠斯通和莫尔斯独立地发明了电报机；莫尔斯还发明了一 套电码； ④1855年威廉· 汤姆孙解决了水下电缆传输慢的问题，1866年大西洋 电缆铺设成功； ⑤1876年美国的贝尔发明了电话机； ⑥1826年安培研究电路得出安培定律； ⑦1848年基尔霍夫澄清了电位差、电动势、电场强度等概念，并解 决了分支电路问题。 ⑸1831年法拉第发现了电磁感应定律，其方向由楞次于1834年给出； 其数学公式由诺埃曼于1845年给出。
《电磁学》绪论 林志立
华侨大学信息科学与工程学院 Email：zllin@
QQ群：200310752
《电磁学》绪论
绪论
1. 《电磁学》的研究对象和基本内容 2. 《电磁学》的地位与应用 3. 《电磁学》发展简史 4. 《电磁学》课程简介和考核方式
2015-4-14
2015-4-14
第8 页
华侨大学《电磁学》课程教研组
《电磁学》绪论
3、《电磁学》的发展简史
(1)人类对于电磁现象表面性质的认识
公元前585年，希腊哲学家泰勒斯(Thales)已记载了用木块摩擦过 的琥珀吸引碎草等轻小物体，以及天然磁矿石吸引铁的现象。 磁石可以吸引一串铁片、具有磁极、相同磁极相排斥、弱磁可被强 磁改变磁极、磁石制成罗盘用于航海。这一相当长时间琥珀与磁石的性 质被看成是其固有的性质。 春秋战国时期（公元前770-221年），已有“山上有慈石者，其下有 铜金”，“慈石名铁，或引之也”等磁石吸铁的记载。 东汉已有指南针的前身司南勺。在北宋时，已有利用地磁场进行人 工磁化制作指南鱼或用磁石磨针制作指南针，并用于航海.
伏打电池
2015-4-14 第13页 华侨大学《电磁学》课程教研组
《电磁学》绪论
3、《电磁学》的发展简史
⑶ 安培、毕奥和萨伐尔对载流导线进行了研究。 ⑷电流磁效应的发现打开了电应用的新领域。 ①1825年斯图金发明了电磁铁； ②1833年高斯和韦伯制造了第一台简陋的单线电报机； ③1837年惠斯通和莫尔斯独立地发明了电报机；莫尔斯还发明了一 套电码； ④1855年威廉· 汤姆孙解决了水下电缆传输慢的问题，1866年大西洋 电缆铺设成功； ⑤1876年美国的贝尔发明了电话机； ⑥1826年安培研究电路得出安培定律； ⑦1848年基尔霍夫澄清了电位差、电动势、电场强度等概念，并解 决了分支电路问题。 ⑸1831年法拉第发现了电磁感应定律，其方向由楞次于1834年给出； 其数学公式由诺埃曼于1845年给出。
电磁场与电磁波绪论课件
PART 03
电磁场与电磁波的应用
无线通信
无线通信是利用电磁波在空间传输信息的通信方式，包括移动通信、无线局域网、 卫星通信等。
无线通信技术不断发展，从2G到5G，传输速度和可靠性不断提高，覆盖范围也不断 扩大。
无线通信在现代社会中发挥着重要作用，是人们获取信息、交流沟通的主要方式之 一。
雷达探测
详细描述
磁测法使用磁通量探头或磁力计来测量磁场 强度或磁通量密度，通过测量磁力或磁通量 变化来推算电场强度。这种方法在磁场测量 和磁力应用中较为常见，具有较高的灵敏度 和分辨率。
光测法
总结词
光测法是一种通过测量光的干涉、衍射和偏 振等特性来研究电磁场的方法。
详细描述
光测法利用光的干涉、衍射和偏振等特性与 电磁场相互作用的原理，通过测量光的变化 来推算电磁场的分布和性质。这种方法在光 学和光谱学领域中较为常见，具有较高的空
总结词
电磁波的电场矢量方向称为极化方向， 极化是电磁波的一个重要特性。
VS
详细描述
在空间中传播的电磁波，其电场矢量的方 向称为极化方向。由于电场和磁场相互垂 直，因此极化方向与传播方向构成一个平 面。不同的极化方向可以影响电磁波的传 播方式和性质，如折射、反射等。极化是 研究电磁波传播和应用的重要参数之一。
雷达探测是利用电磁波探测目标 并获取其位置、速度、形状等信
息的探测方式。
雷达广泛应用于军事、航空、气 象等领域，对于监测和预警具有
重要意义。
雷达探测技术不断发展，探测精 度和抗干扰能力不断提高，能够
更好地满足各种应用需求。
医学成像
医学成像是指利用电磁波对生 物体进行无损检测和成像的技 术。
医学成像技术包括X射线、超 声、核磁共振等，能够提供人 体内部结构和病变的详细信息 。
第一讲 电磁学绪论课件
允许电荷通过的物体叫导体，不允许电荷通过的物体叫绝
缘体或电介质。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫半导 体。 物体具有不同的导电性，这可用物质的微观结构解释： 金属之所以导电，是因为内部存在许多自由电子，它们可以摆 脱原子核的束缚而自由地在金属内部运动；酸、碱、盐的水溶 液（电解液）之所以导电，是因为内部存在许多能作宏观运动 的正、负离子；反之，在绝缘体内部，由于电子受到原子核的 束缚，基本上没有自由电子，因而呈绝缘性质；在半导体中导 电的粒子（叫做载流子），除带负电的电子外，还有带正电的 “空穴”。
四、电荷的量子性
在自然界中，任何带电体的电荷量值总是以某 一基本单元的整数倍出现，这个基本单元就是一 个质子或一个电子所带电量的绝对值e。 迄今我们所能测定的一切带电粒子的电荷， 都准确地等于这个数值或其整数倍。 在基本粒子的夸克模型中，夸克被认为带有 分数电荷，但未被实验发现。 e=1.602×10-19c（取其绝对值）
解答。
２、静磁场
1820年7月丹麦科学家奥斯特(Oersted)发现电流 的磁效应。
同年10月，法国科学家毕奥、萨伐尔(Biot-Savart) 定量地给出电流元激发磁场的计算。
3、时变的磁场
1831年法拉第(Faraday)发现电磁感应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ象，它是发电 机的依据，表明不但电荷激发电场，而且变化的磁场 亦激发电场。
5．张玉民等. 《电磁学》
科学出版社 （科大）
6．梁灿彬 秦光戎.《电磁学》 人民教育出版社（北师大）
绪
相互作用的规律，概括为：
论
一、电磁学的研究对象及研究方法
1．研究对象：电荷、电流激发的场及其与物质
charge
运动电荷形成电流
current
电磁学核心概念分析
电磁学核心概念分析电磁学是物理学的一个分支，研究电和磁的现象、规律、相互作用以及电磁波等。
本文将分析电磁学的核心概念。
电场和电势电场是物质周围存在的电荷所造成的一种物理场。
在电场中，如果一个电荷受到作用力而运动，则称这个电场是有力场或者说是一个静电场。
一个带电粒子从一点A移到另一点B，它在从A到B 的过程中所做的功就等于在电场中能量势差的变化，即电势差。
电场的电势与引入电荷时所做的功成正比，于引入电荷的电量称为电势。
磁场和磁通量磁场是磁体周围的媒质中存在的磁荷所产生的物理场。
在磁场中，如果一个电荷受到的力是垂直于其运动方向的，则称这个磁场是一个无力场。
由于磁单极子不存在，所以磁荷和磁场之间是不可分割的，而只有磁场是存在的。
磁通量是一个面积上的常数表示的磁场大小与面积间的联系。
法拉第电磁感应定律电磁感应现象是指当磁通量发生变化时，电路中会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与变化的磁通量和时间的变化率成正比关系。
如果变化的磁通量的率是一个常数，那么感应电动势就是一个定值。
库仑定律库仑定律指出在真空中两个电荷之间的作用力与它们之间的距离成反比例关系，与它们两个电荷之间的大小成正比例。
电荷的大小可正可负，而两个相同符号的电荷之间的作用力是相互排斥的，两个异号电荷之间则会相互吸引。
洛伦兹力洛伦兹力描述了一个电荷在磁场中所受到的力。
当电荷和磁场异方向时它会受到一个交叉的力，此时电荷会跟磁力线做匀速圆周运动。
常见电磁现象常见的电磁现象有电感、磁感应强度、电感应、磁化强度等。
这些核心概念是电磁学的重要内容，理解这些概念是学习电磁学的基础。
电磁学PPT课件
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目录
• 电磁学基本概念与原理 • 静电场分析与应用 • 恒定电流与稳恒磁场研究 • 电磁波传播与辐射特性探讨 • 电磁学在日常生活和工业生产中应用实例
01
电磁学基本概念与原理
Chapter
电场与磁场定义及性质
01
电场
由电荷产生的特殊物 理场，描述电荷间的 相互作用。
02
磁场
由运动电荷或电流产 生的特殊物理场，描 述磁极间的相互作用 。
3
方程组中各量的含义及相互关系
E（电场强度）、B（磁感应强度）、D（电位移 矢量）、H（磁场强度）、J（电流密度）、ρ（ 电荷密度）等。
电磁波产生、传播和接收过程
电磁波的产生
变化的电场和磁场相互激发，形 成电磁波。
电磁波的传播
电磁波在真空或介质中传播，速度 取决于介质的性质。
电磁波的接收
通过天线等接收装置，将电磁波转 换为电信号进行处理。
描述稳恒磁场的方法
介绍描述稳恒磁场的物理量，如磁感应强度、磁通量等，并给出相 应的定义和计算公式。
稳恒磁场的性质
列举稳恒磁场的基本性质，如磁场的叠加性、磁场的无源性等。
洛伦兹力与霍尔效应原理
洛伦兹力的定义和公式
阐述洛伦兹力的概念，即运动电荷在磁场中所受到的力，并给出 相应的计算公式。
霍尔效应的原理
03
电场性质
对电荷有力的作用， 具有能量和动量。
04
磁场性质
对运动电荷或电流有 力的作用，也具有能 量和动量。
库仑定律与高斯定理
01
02
03
库仑定律
描述真空中两个静止点电 荷之间的相互作用力，与 电荷量的乘积成正比，与 距离的平方成反比。
目录
• 电磁学基本概念与原理 • 静电场分析与应用 • 恒定电流与稳恒磁场研究 • 电磁波传播与辐射特性探讨 • 电磁学在日常生活和工业生产中应用实例
01
电磁学基本概念与原理
Chapter
电场与磁场定义及性质
01
电场
由电荷产生的特殊物 理场，描述电荷间的 相互作用。
02
磁场
由运动电荷或电流产 生的特殊物理场，描 述磁极间的相互作用 。
3
方程组中各量的含义及相互关系
E（电场强度）、B（磁感应强度）、D（电位移 矢量）、H（磁场强度）、J（电流密度）、ρ（ 电荷密度）等。
电磁波产生、传播和接收过程
电磁波的产生
变化的电场和磁场相互激发，形 成电磁波。
电磁波的传播
电磁波在真空或介质中传播，速度 取决于介质的性质。
电磁波的接收
通过天线等接收装置，将电磁波转 换为电信号进行处理。
描述稳恒磁场的方法
介绍描述稳恒磁场的物理量，如磁感应强度、磁通量等，并给出相 应的定义和计算公式。
稳恒磁场的性质
列举稳恒磁场的基本性质，如磁场的叠加性、磁场的无源性等。
洛伦兹力与霍尔效应原理
洛伦兹力的定义和公式
阐述洛伦兹力的概念，即运动电荷在磁场中所受到的力，并给出 相应的计算公式。
霍尔效应的原理
03
电场性质
对电荷有力的作用， 具有能量和动量。
04
磁场性质
对运动电荷或电流有 力的作用，也具有能 量和动量。
库仑定律与高斯定理
01
02
03
库仑定律
描述真空中两个静止点电 荷之间的相互作用力，与 电荷量的乘积成正比，与 距离的平方成反比。
绪论-电磁场与电磁波(第3版)-邹澎-清华大学出版社
三、电磁场理论的重要性
3、电磁理论与电路的关系 我们专业的基础课和专业基础课可分为两大类：
与场有关的课程：电磁学、电磁场与电磁波、微波、天线、 电波传播、电磁兼容技术……
与路有关的课程：电路分析、模拟电路、数字电路、高频 电路，射频电路设计……
三、电磁场理论的重要性
这两类课程都是研究电磁现象的，所用的方法不同：
1、数学工具：微分、积分、矢量分析、微分方程、数学 物理方程。
①、显得理论性比较强＊； ②、利用教学工具的能力在科研和工程设计中起着非常重 要的作用，希望同学们在学习电磁场课的过程中，提高利 用数学工具解决实际问题的能力。
四、学习方法
2、本书内容可分为几部分（把握重点）
①、复习性内容：大学物理中学过内容（在电磁场理论中也
公众应用 ：机场监视、海上导航、气象 雷达、测量学、飞机着陆、夜间防盗、 速度测量（警戒雷达）、测绘等
科学应用：天文学、绘图和成像，精密 距离测量，自然资源遥感等
二、电磁场理论的广泛应用
5、微波炉
微波炉
微波炉的发明者是美国的斯本塞
三、电磁场理论的重要性
1、是一门重要的专业基础课
①、所有的信息都是通过电磁场和电磁波传递的*，因此必 须掌握电磁场和电磁波的基本规律。
是很重要的内容），在本课程中不作为重点，但作为预
备知识，要求熟悉，可参考大学物理教材复习＊ 。
②、基本内容：电磁场课程中的基本概念、基本方法。
③、阅读性内容：扩大知识面。
④、第7章在微波技术课中讲，其它章也有一些小节不讲。
以讲课内容为准（在书上作些批注）。
3、 评分方法
①、作业计入期末成绩（要求平时按时完成） 10%
②、是进一步学习一些后续课程的基础：微波技术、光纤 通信、天线、电波传播、电磁兼容技术、射频电路设 计……
电磁学第5章.ppt
2024/11/22
8
电磁学 (Electromagnetism)
3. 安培实验：通电导线之间有相互作用力，即电 流和电流之间也有相互作用力。 4. 磁铁对运动电荷有作用力。电子流从电子射线 管的阴极发射,形成一条电子射线，在旁边放置一 块磁铁，就可以看到电子射线的路径发生偏转。 大量实验证明，电现象和磁现象存在相互联系。 我们知道，电的作用是“近距”的，磁极或电流 之间的相互作用也是这样的，不过它通过另外一 种场—磁场来传递的。
2024/11/22
6
电磁学 (Electromagnetism)
实验表明：同名磁极互相排斥；异名磁极互相 吸引。
在历史上很长一段时期里，磁学和电学的 研究一直彼此独立地发展着，人们曾认为磁与 电是两类截然分开的现象。直至十九世纪初， 一系列重要的发现才打破了这个界限，使人们 开始认识到电与磁之间有着不可分割的联系。 下面介绍几个这方面的实验：
2024/11/22
25
电磁学 (Electromagnetism)
1820年，法国科学家毕奥、萨伐尔和拉普拉斯 在实验基础上，分析总结出电流元产生磁场的 规律，即毕奥—萨伐尔定律，其内容如下：
I
Idl
r
•P
dB
dB
0
Idl
rˆ
4 r 2
2024/11/22
26
电磁学 (Electromagnetism)
23
电磁学 (Electromagnetism)
实验证明在所有情况下，运动电荷在磁场中
将受到洛仑兹力：
F qv B
（1）磁场只对运动电荷有洛仑兹力作用； （2）洛仑兹力对运动电荷永远不作功（F·V=0）。 当空间某点，除磁场B外还存在电场E时，则运动 电荷受到的合力为：F=q（E+V×B）。
大学物理电磁学PPT课件
磁场是电流周围存在的一种特殊物质，它 对放入其中的磁体或电流有力的作用。
磁场的描述
磁场对电流的作用
磁场可以用磁感线来描述，磁感线的疏密 表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示 磁场的方向。
磁场对放入其中的电流有力的作用，这个力 的大小与电流的大小、磁场的强弱以及电流 与磁场的夹角有关。
电磁感应定律
电磁感应现象
当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就会 产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。
楞次定律
感应电流的方向总是要阻碍引起感应电流的磁通 量的变化，即“增反减同”。
法拉第电磁感应定律
感应电动势与磁通量变化率的负值成正比，即E=n(ΔΦ)/(Δt)，其中E为感应电动势，n为线圈匝数 ，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间的变化量。
在各向同性介质中传播特性
在各向同性介质中，平面电磁波的传播速度、传播方向和电场、磁场分量之间的关系遵 循一定的规律，如折射定律、反射定律等。
反射、折射和衍射现象
反射现象
当电磁波遇到介质界面时，一部分能量被反射回原介质，形成反 射波。
折射现象Βιβλιοθήκη 当电磁波从一种介质传播到另一种介质时，传播方向会发生改变， 形成折射波。
互感现象
当两个线圈靠近并存在磁耦合时，一个线圈中的电流变化会在另一个线圈中产 生感应电动势。互感系数与两个线圈的形状、大小、匝数以及它们之间的相对 位置有关。
交流电路基本概念及分析方法
交流电路基本概念
交流电路是指电流、电压和电动势的大小和方向都随时间作周期性变化的电路。与交流电相对应的是直流电，其 电流、电压和电动势的大小和方向均不随时间变化。
06
电磁学实验方法与技巧
常见电磁学实验仪器介绍
《电磁学》PPT课件
新型电磁材料与技术
超构材料、拓扑电磁学、量子电磁学等
电磁学与其它学科的交叉融合
电磁生物学、电磁化学、电磁信息学等
电磁学在高新技术领域的应用
5G/6G通信、太空探测、新能源技术等
未来电磁学技术发展趋势展望
高性能计算与仿真技术、智能电磁感知与 调控技术等
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THANKS
正弦交流电路基本概念
1
正弦交流电路是指电流和电压随时间按正弦规律 变化的电路。正弦交流电具有周期性、连续性和 可叠加性等特点。
2
正弦交流电的基本参数包括振幅、频率、相位和 初相位等，这些参数决定了正弦交流电的性质和 特征。
3
正弦交流电路的分析方法包括时域分析法和频域 分析法，其中频域分析法在复杂交流电路分析中 具有重要意义。
处于静电平衡状态的导体，其内部电场被屏蔽，使得外部电场无法对 导体内部产生影响。
电介质极化现象及机理
1 2 3
电介质极化
电介质在静电场作用下，其内部正负电荷中心发 生相对位移，形成电偶极子，这种现象称为电介 质极化。
极化机理
电介质极化的机理包括电子极化、原子极化和取 向极化等。不同电介质在静电场中的极化程度不 同，这与其内部结构有关。
超导材料在电磁领域应用前景
01
超导材料的基本特 性
零电阻、完全抗磁性
02
超导材料在电磁领 域的应用
超导磁体、超导电缆、超导电机 等
03
超导材料应用前景 展望
高温超导材料、超导电子学器件 等
太赫兹技术发展现状和挑战
太赫兹技术的概念和特点
介于微波和红外之间的电磁波
太赫兹技术发展现状
太赫兹源、太赫兹探测器、太赫兹波谱仪等
电磁学原理解析
电磁学原理解析电磁学是研究电场和磁场相互作用及其规律的科学。
它是物理学的基础学科之一，广泛应用在电子工程、通信工程、能源工程等领域。
本文将对电磁学的基本原理进行解析，旨在帮助读者理解电磁学的基本概念和运用。
一、电磁学的基本概念1.1 电场和磁场电场是由电荷产生的力场，表征电荷之间的相互作用。
磁场是由运动的电荷产生的，表征电流产生的力场。
电场和磁场在空间中都具有方向和大小，它们相互作用，影响着物质的运动和能量的传递。
1.2 电磁感应和电磁波电磁感应指的是通过磁场的变化产生电场，或者通过电场的变化产生磁场。
电磁感应现象是许多现代科技设备的基础，如发电机、变压器等。
而电磁波则是指电场和磁场以波动的形式传播的现象，包括无线电波、微波、可见光、X射线等。
1.3 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组，由麦克斯韦根据电磁学实验数据总结而得。
它包括四个方程，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定律。
这些方程描述了电磁场的产生、传播和相互作用规律。
二、电磁学的应用2.1 电力工程中的应用电力工程是电磁学应用的重要领域之一。
通过电磁感应原理，我们可以实现能量的转换和传输。
例如，发电机利用电磁感应产生电力，变压器利用电磁感应实现电能的升降压传输。
电磁学原理也应用于电网的输电线路设计、电力系统的稳定性分析等方面。
2.2 通信工程中的应用电磁学是现代通信工程的基础。
无线电通信、卫星通信、光纤通信等都依赖于电磁波的传播和调制。
电磁学原理在无线电发射与接收、天线设计和信号处理等方面都有广泛的应用。
另外，电磁兼容性和电磁干扰的控制也是通信工程中重要的一环。
2.3 能源工程中的应用电磁学在能源工程中有着重要的应用。
例如，太阳能电池通过光电效应将光能转化为电能，利用了电磁学的原理。
另外，电磁感应加热技术、磁悬浮列车技术等也是能源工程中电磁学应用的典型案例。
三、电磁学的发展趋势3.1 纳米电磁学随着纳米材料的发展，纳米电磁学成为了电磁学研究的热点之一。
电磁学全套ppt课件
电流产生条件
导体两端存在电压差，形成电场， 使自由电子定向移动形成电流。
电流方向规定
正电荷定向移动的方向为电流方向， 负电荷定向移动方向与电流方向相 反。
电流强度定义
单位时间内通过导体横截面的电荷 量，用I表示，单位为安培（A）。
欧姆定律与非线性元件特性
01
02
03
欧姆定律内容
在同一电路中，通过导体 的电流跟导体两端的电压 成正比，跟导体的电阻成 反比。
3
静电屏蔽原理及应用 空腔导体内部电场为零、静电屏蔽现象及应用举 例
电容器原理及应用举例
电容器基本概念 平行板电容器、电介质对电容器影响
电容器储能与电场能量 电容器储能公式、电场能量密度公式
电容器充放电过程分析
RC电路暂态过程、充放电时间常数 计算
电容器应用举例
电子电路中隔直通交作用、传感器中 应用等
静电现象在生活生产中应用
静电喷涂
利用静电吸附原理进行 喷涂，提高涂层质量和
效率
静电除尘
利用静电作用使尘埃带 电后被吸附到电极上，
达到除尘目的
静电复印
利用静电潜像形成可见 图像的过程，实现文件
快速复制
静电纺丝
利用静电场力作用使高 分子溶液或熔体拉伸成
纤维的过程
03
恒定电流与电路基础知识
电流产生条件及方向规定
规格，并遵循相应的国家标准和规范。
家庭用电安全注意事项
安全用电原则
在使用家庭电器时，应遵循安全 用电原则，如不乱拉乱接电线、
不使用破损电器等。
安全防护措施
为确保家庭用电安全，应采取相 应的安全防护措施，如安装漏电
保护器、使用防火材料等。
安全检查与维护
导体两端存在电压差，形成电场， 使自由电子定向移动形成电流。
电流方向规定
正电荷定向移动的方向为电流方向， 负电荷定向移动方向与电流方向相 反。
电流强度定义
单位时间内通过导体横截面的电荷 量，用I表示，单位为安培（A）。
欧姆定律与非线性元件特性
01
02
03
欧姆定律内容
在同一电路中，通过导体 的电流跟导体两端的电压 成正比，跟导体的电阻成 反比。
3
静电屏蔽原理及应用 空腔导体内部电场为零、静电屏蔽现象及应用举 例
电容器原理及应用举例
电容器基本概念 平行板电容器、电介质对电容器影响
电容器储能与电场能量 电容器储能公式、电场能量密度公式
电容器充放电过程分析
RC电路暂态过程、充放电时间常数 计算
电容器应用举例
电子电路中隔直通交作用、传感器中 应用等
静电现象在生活生产中应用
静电喷涂
利用静电吸附原理进行 喷涂，提高涂层质量和
效率
静电除尘
利用静电作用使尘埃带 电后被吸附到电极上，
达到除尘目的
静电复印
利用静电潜像形成可见 图像的过程，实现文件
快速复制
静电纺丝
利用静电场力作用使高 分子溶液或熔体拉伸成
纤维的过程
03
恒定电流与电路基础知识
电流产生条件及方向规定
规格，并遵循相应的国家标准和规范。
家庭用电安全注意事项
安全用电原则
在使用家庭电器时，应遵循安全 用电原则，如不乱拉乱接电线、
不使用破损电器等。
安全防护措施
为确保家庭用电安全，应采取相 应的安全防护措施，如安装漏电
保护器、使用防火材料等。
安全检查与维护
绪论 电磁学课件
绪论
怎样学好电磁学：
1.电磁学的研究对象和主要内容：它是研究电磁 场以及它和带电粒子之间的相互作用。主要内容 大致可归纳成两部分：场（电场和磁场）和路 （直流电路和交流电路）。在中学物理中对直流 电路已有较多的讨论，交流电路已有一定的介绍，
HUBEI NORMAL UNIVERSITY
绪论
作为大学物理课程，除普遍而系统的介绍处理电路问题 的基本概念和方法外，从场的观点来理解电路（特别是 交流电路）中发生的过程，掌握场和路之间的内在联系， 是提高的一个重要方面。有关电磁场的内容，初学者在 中学虽已接触到一些有关电场和磁场的概念，但在中学 是作为一种手段而引进的，在大学中，场是作为研究对 象引入的，它有着丰富的内容，对初学者而言，从概念 到方法都还是新的，并且有一定的难度，电磁学中涉及 的场有静止电荷产生的静电场，电流产生的磁场，变化 磁场产生电场以及变化的电场产生磁场，这些场当然有 不同性质，但有相当多的共性。
绪论
2.要在掌握基本概念上多下功夫：基本概念清楚才能牢 固地掌握知识，做题也并不困难，概念不清楚，虽然把 题目做出来了，对于学习能力的提高不会有太大的帮助 ，对于这点同学们应特别要注意。
（1）从定义开始准确掌握概念，为什麽要这样定 义？换一种说法行不行？有什麽要注意的问题等等；
（2）结合基本定律和定理深入掌握概念（如通量 概念理解）；
绪论
HUBEI NORMAL UNIVERSITY
❖1269年发现磁石有两极，
❖仿照地理学，把球形磁石上的两极分别叫N和S极
❖1646年英文里的electricty一词出现
❖1733年 迪费（Du Fay ,1698-1739）发现电有两种
❖1736年 导体（conductor）一词的出现
梁绍荣电磁学 绪论
电磁学
一、电磁学的主要内容
电磁学主要研究电荷产生电场、电流产生磁场
的规律，电场和磁场的相互联系，电磁场对电
荷、电流的作用，以及电磁场对物质作用产生
的各种效应。 电磁学的主要内容有
1．“场”Leabharlann 规律；2．“场”与带电粒子的作用规律；
3．“路”的规律。
二、学习中要注意的问题
1．场（包括各种场）的描述 描述场时选择场的一个基本性质，描述出这个性
希望大家在学习过程中，不要被数学推导所迷
惑。应透过数学推导，着眼于物理概念的理解
和掌握。要加强抽象思维和推理能力的训练。
以“五突出”贯穿始终，使知识学习与智能训 练融合一体。 一突出知识主线，二突出基础知识，三突出重 点内容，四突出分析方法，五突出物理图像。
电磁学中知识主线是：电场和磁场、电磁场的 客观存在及其物质性。
物理教学不仅要传授知识，还要发展智力，培
养能力。这些素质的培养都体现在方法的学习
和应用上。 一要以问题为导向进行教学，使大家明确所学 知识要解决的问题。二要加强基础知识和方法
教学，奠定终身学习能力。
加强课堂交流活动 总之，我们的学习要求是：懂、记、熟、巧。
四、电磁学的理论发展
公元前600年 古希腊泰勒斯第 一次记载电现象 1785年 1820年 1831年
质在空间的分布及随时间的变化。 描述场的变 量是(x,y,z,t)，x，y，z描述位置，t描述时间。
例如电场场强的分布，用 E E ( x , y, z , t ) 描述，
描述了x，y，z点t时刻的场强
静电场场强分布为 E E ( x , y, z ) ，场强是矢
量点函数；
二、学习中要注意的问题
一、电磁学的主要内容
电磁学主要研究电荷产生电场、电流产生磁场
的规律，电场和磁场的相互联系，电磁场对电
荷、电流的作用，以及电磁场对物质作用产生
的各种效应。 电磁学的主要内容有
1．“场”Leabharlann 规律；2．“场”与带电粒子的作用规律；
3．“路”的规律。
二、学习中要注意的问题
1．场（包括各种场）的描述 描述场时选择场的一个基本性质，描述出这个性
希望大家在学习过程中，不要被数学推导所迷
惑。应透过数学推导，着眼于物理概念的理解
和掌握。要加强抽象思维和推理能力的训练。
以“五突出”贯穿始终，使知识学习与智能训 练融合一体。 一突出知识主线，二突出基础知识，三突出重 点内容，四突出分析方法，五突出物理图像。
电磁学中知识主线是：电场和磁场、电磁场的 客观存在及其物质性。
物理教学不仅要传授知识，还要发展智力，培
养能力。这些素质的培养都体现在方法的学习
和应用上。 一要以问题为导向进行教学，使大家明确所学 知识要解决的问题。二要加强基础知识和方法
教学，奠定终身学习能力。
加强课堂交流活动 总之，我们的学习要求是：懂、记、熟、巧。
四、电磁学的理论发展
公元前600年 古希腊泰勒斯第 一次记载电现象 1785年 1820年 1831年
质在空间的分布及随时间的变化。 描述场的变 量是(x,y,z,t)，x，y，z描述位置，t描述时间。
例如电场场强的分布，用 E E ( x , y, z , t ) 描述，
描述了x，y，z点t时刻的场强
静电场场强分布为 E E ( x , y, z ) ，场强是矢
量点函数；
二、学习中要注意的问题
《电磁学》绪论【正式】 - 第一部分
9.严济慈,电磁学,北京:高等教育出版社,1989.10.
10.张之翔. 《电磁学千题解》 北京:科学出版社.
6. E.M.珀塞尔. 电磁学. 《伯克利物理教程》第二卷. 南开大 学物理系译. 北京:科学出版社,1979.6.
7. E.M. Purcell. ELECTRICITY AND MEGNETISM Berkeley Physics Course Vol.2. McGraw-Hill.
8. С.Э.福里斯. Α.В.季莫列娃. 普通物理学. 第二卷. 北京: 高等教育出版社.
0-1电磁学的发展、框架及范围 0-1-1电磁学发展早期简史
0-1-2电磁理论的建立和发展 0-1-3电磁学的理论框架 0-1-4经典电磁学理论的局限性
1 0-1 电磁学的发展、框架及范围
电磁学是一门实验学科,诞生与发展依赖于实验现象与分析。
图0-3:电磁学发展、框架
0-1-1.电磁学发展早期简史
(3)建模。物理学并不讳言自身只研究模型。
模型并不全同于真实,但物理学的成功正在于创造出许多成 功的模型。
模型是“理想化”的,但不是“伪劣”的,它突出了许多表面 上看是千差万别的物体最本质的特征,例如法拉第的“力线”模 型的建立等。
演绎(逻辑推演)
特殊
一般
眺望旋转
归纳(系统实验)
图0-22:物理的研究思路
电磁学
图0-1:电磁波
图0-2:波粒二象性
《电磁学》是一门研究电与磁基本规律的科学
该课程中主要讲述电荷和电流产生电、磁场
规律,电场和磁场的相互联系,电场和磁场对电荷和
电流的相互作用,电场和磁场对物质的相互作用及
其所引起的各种效应。
第0章绪论部分
10.张之翔. 《电磁学千题解》 北京:科学出版社.
6. E.M.珀塞尔. 电磁学. 《伯克利物理教程》第二卷. 南开大 学物理系译. 北京:科学出版社,1979.6.
7. E.M. Purcell. ELECTRICITY AND MEGNETISM Berkeley Physics Course Vol.2. McGraw-Hill.
8. С.Э.福里斯. Α.В.季莫列娃. 普通物理学. 第二卷. 北京: 高等教育出版社.
0-1电磁学的发展、框架及范围 0-1-1电磁学发展早期简史
0-1-2电磁理论的建立和发展 0-1-3电磁学的理论框架 0-1-4经典电磁学理论的局限性
1 0-1 电磁学的发展、框架及范围
电磁学是一门实验学科,诞生与发展依赖于实验现象与分析。
图0-3:电磁学发展、框架
0-1-1.电磁学发展早期简史
(3)建模。物理学并不讳言自身只研究模型。
模型并不全同于真实,但物理学的成功正在于创造出许多成 功的模型。
模型是“理想化”的,但不是“伪劣”的,它突出了许多表面 上看是千差万别的物体最本质的特征,例如法拉第的“力线”模 型的建立等。
演绎(逻辑推演)
特殊
一般
眺望旋转
归纳(系统实验)
图0-22:物理的研究思路
电磁学
图0-1:电磁波
图0-2:波粒二象性
《电磁学》是一门研究电与磁基本规律的科学
该课程中主要讲述电荷和电流产生电、磁场
规律,电场和磁场的相互联系,电场和磁场对电荷和
电流的相互作用,电场和磁场对物质的相互作用及
其所引起的各种效应。
第0章绪论部分
大学物理《电磁学》课件
详细描述
电磁场能量守恒定律表明，在电磁场的演化过程中，电磁场的能量不能被创造或消失，只能被转移或转化。这个 定律可以通过麦克斯韦方程组进行描述，并且在许多物理现象中都有应用，例如电磁波的传播、电磁能的转换等 。
电磁场动量守恒定律及其应用
总结词
电磁场动量守恒定律是电磁学中的另一个基本定律，它描述了电磁场动量在空间中的转移和转化，对 于理解电磁波的传播和散射等现象具有重要意义。
电磁学实验设计思路与方法论介绍
实验目的与背景
明确实验的意义和工程应用背 景，有助于学生更好地理解实
验的设计思路。
实验器材与设备
列出所需的实验器材和设备， 并简要介绍其功能和使用方法 。
实验原理与公式
详细阐述实验的基本原理和相 关的公式，为学生后续理解和 应用实验数据打下基础。
实验步骤与流程
清晰地列出实验的操作步骤和 流程，确保学生能够按照规定
的步骤进行实验。
电磁学实验操作技巧与注意事项分享
01
操作技巧
02
正确使用实验器材：熟悉各种实验器材的使用方法 和注意事项，如电源、电阻器、电感器等。
03
准确测量数据：在实验过程中，要按照规定的步骤 准确测量数据，避免误差的产生。
电磁学实验操作技巧与注意事项分享
• 保持实验安全：在实验过程中，要注意安全，避免触电、 烫伤等事故的发生。
大学物理《电磁学 》课件
汇报人： 202X-12-20
目录
• 电磁学概述 • 电场与电势 • 磁场与磁感应强度 • 电磁感应现象与麦克斯韦方程组 • 电磁场能量与动量守恒定律 • 电磁学实验设计与操作技巧
01
电磁学概述
电磁学定义与基本概念
电磁学定义
电磁学是研究电荷、电流、电场、磁 场以及它们之间相互作用相互影响的 学科。
电磁场能量守恒定律表明，在电磁场的演化过程中，电磁场的能量不能被创造或消失，只能被转移或转化。这个 定律可以通过麦克斯韦方程组进行描述，并且在许多物理现象中都有应用，例如电磁波的传播、电磁能的转换等 。
电磁场动量守恒定律及其应用
总结词
电磁场动量守恒定律是电磁学中的另一个基本定律，它描述了电磁场动量在空间中的转移和转化，对 于理解电磁波的传播和散射等现象具有重要意义。
电磁学实验设计思路与方法论介绍
实验目的与背景
明确实验的意义和工程应用背 景，有助于学生更好地理解实
验的设计思路。
实验器材与设备
列出所需的实验器材和设备， 并简要介绍其功能和使用方法 。
实验原理与公式
详细阐述实验的基本原理和相 关的公式，为学生后续理解和 应用实验数据打下基础。
实验步骤与流程
清晰地列出实验的操作步骤和 流程，确保学生能够按照规定
的步骤进行实验。
电磁学实验操作技巧与注意事项分享
01
操作技巧
02
正确使用实验器材：熟悉各种实验器材的使用方法 和注意事项，如电源、电阻器、电感器等。
03
准确测量数据：在实验过程中，要按照规定的步骤 准确测量数据，避免误差的产生。
电磁学实验操作技巧与注意事项分享
• 保持实验安全：在实验过程中，要注意安全，避免触电、 烫伤等事故的发生。
大学物理《电磁学 》课件
汇报人： 202X-12-20
目录
• 电磁学概述 • 电场与电势 • 磁场与磁感应强度 • 电磁感应现象与麦克斯韦方程组 • 电磁场能量与动量守恒定律 • 电磁学实验设计与操作技巧
01
电磁学概述
电磁学定义与基本概念
电磁学定义
电磁学是研究电荷、电流、电场、磁 场以及它们之间相互作用相互影响的 学科。
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一. 课程体系与学科地位
电磁学的学科地位
电磁学像力学，是一门系统性逻辑性很强的理论 体系。但电磁场不像力学中的质点和刚体那样离散， 而是分布在空间的矢量场；在数学工具上，它除了 用微积分计算外，还常用到矢量分析；在研究方法 上，它总是由真空到介质，由不变场到变化场。
(1) 四大基本相互作用之一； (2) 物质结构的基础； (3) 其他学科的基础； (4) 众多应用学科的理论背景。
即将命中目标
温州大学物理与电子信息工程学院
二. 学科发展与应用图景
命中目标瞬间
温州大学物理与电子信息工程学院
三、课程内容与教学安排
课程内容
章节结构
温州大学物理与电子信息工程学院
三、课程内容与教学安排
章节结构
温州大学物理与电子信息工程学院
三、课程内容与教学安排
学时分配
章节
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
电磁学
Electromagnetics
主讲教师： 蔡建秋
http://jpkc.wzu /dcx
温州大学物理与电子信息工程学院
内容提要
➢ 课程体系与学科地位 ➢ 学科发展与应用图景 ➢ 课程内容与教学安排 ➢ 静电基本现象和规律
温州大学物理与电子信息工程学院
一. 课程体系与学科地位
温州大学物理与电子信息工程学院
二. 学科发展与应用图景
✓电磁轨道炮
2008年1月31日上午，美国海军在达尔格伦水面作战研究中 心试验了一种号称“世界上威力最大的电磁轨道炮”。
温州大学物理与电子信息工程学院
二. 学科发展与应用图景
飞行中的电磁轨道炮弹丸
温州大学物理与电子信息工程学院
二. 学科发展与应用图景
物理专业课程体系 课程是学习的载体
理学
物理学
研究物质运动规律、基 本结构和相互作用的学科。
高等数学
基础课程
力学
热学
电磁学
光学
原子物理
数理方法
进阶课程 电磁学理重论要力性学： 热统力学
1、四大基本相互作用之一；
2、物质结构的基础；
关联课程
3、其他学科的基础； 4、众多应用学科的理论背景。
电动力学
电工学 数字电路 模拟电路
S
l
H
dl
S
j
D t
dS
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二. 学科发展与应用图景
电磁学应用举例
✓脚印烟花
这些“脚印”烟花弹， 也不是靠普通的引线 点燃，而是通过电子 点火装置引燃的。这 些烟花弹也被叫做 “芯片烟花弹”，每 一颗烟花弹的内部都 安装了一枚电子芯片。 这些芯片通过微波接 收电脑的讯号，在由 电脑程序指定的时间 爆炸，从而在空中组 成一幅精确而灿烂的 画面。
1800年 伏打 发明电堆；电学由静电走向动电 1820年 奥斯特 电流磁效应；突破电与磁的界限，开启电磁学新阶段 1820年 安培 安培定律；电流元之间存在相互作用及规律 1820年 毕奥-沙伐定律 1826年 欧姆 欧姆定律；确定电路的基本规律 1831年 法拉第 电磁感应现象-电力线-场 证实电现象与磁现象的统一性。
温州大学物理与电子信息工程学院
一. 课程体系与学科地位
电磁学课程体系
电磁学
电磁学从实验 提炼理论，而电 动力学注重于数 学语言表达定理 规律
电磁学与电动 力学是电磁现象 的理论分析，而 电工学和电子技 术相对而言属于 实践课程
静电场
恒磁场 电磁感应 电磁介质
后续课程
光
电 动
学
力 学
电 工 学
电路
量子力学 固体物理
温州大学物理与电子信息工程学院
一. 课程体系与学科地位
四种基本作用力
万有引力
天体、星球形成宇宙
天体星球
四 种 基
宏
电磁力
带电粒子聚集及相互作用
核外至宏观物体
观
本
作 用 力
强核力 弱核力
质子聚集成核 中子衰变释放β射线
微
原子核内质子、
观
中子等
统一场论
X= f (F引, F电, F强, F弱, x, y, z, t)，以一种力场描述所有相互作用
课堂奖励： 10分
课堂提问与讨论、课程论文与设计、课外作业等；
1865年 麦克斯韦 建立电磁场理论，预测光的电磁性质，实现了一次大综合。
温州大学物理与电子信息工程学院
二. 学科发展与应用图景
电磁学主要人物
电场和电场线
法拉第及其夫人
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二. 学科发展与应用图景
麦克斯韦方程组和电磁波
D dS dV
S
V
l
E
dl
S
B t
dS
B dS 0
合计
静电场
标题
恒磁场
电磁感应
电磁介质
电路
麦克斯韦电磁理论 电磁波
4×18
学时数
18 12 8 10 16 8
72
温州大学物理与电子信息工程学院
三、课程内容与教学安排
学习方法
学习要求
课堂要求
考研试题
课后作业
参考书籍
课外练习
教材类：
《电磁学》第二版 贾瑞皋 薛庆忠编 高等教育出版社 2011年
《电磁学》上，下册，赵凯华、陈熙谋 ，高等教育出版社， 1985年
电通 子信 技技 术术
麦克斯韦 电磁理论
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二. 学科发展与应用图景
电磁学发展史
时 间 代表人物
主要成就和意义
公元前6、7世纪 群众 磁铁吸铁、磁石指南、摩擦生电等，现象积累 16世纪 吉尔伯特 《论磁、磁体和地球作为一个大磁体》；使磁学从经验转变为科学
1660年 盖里克 发明摩擦起电机； 研究静电现象基本工具 1733年 杜菲 区分出两种电荷及静电作用的特性 1750年 米切尔 磁极间作用服从平方反比定律；使磁学进入定量研究阶段 1785年 库仑 电荷间作用服从平方反比定律；使电学进入定量研究阶段
温州大学物理与电子信息工程学院
一. 课程体系与学科地位
电磁学的研究对象
电磁学研究电磁运动现象及其规律 研究电荷、电流产生电场、磁场的规律， 电场和磁场 的相互联系； 电磁场对电荷、电流的作用，电磁场对物质的各种效应； 电磁波的产生与传播。
电磁场是一种特殊的物质 物质的电结构是物质的基本组成形式； 电磁场是物质世界的重要组成部分； 电磁作用是物质的基本相互作用。 温州大学物理与电子信息工程学院
习题类：
《物理学大题典-电磁学与电动力学》第1版，张永德主编， 科学出版 社 ，2005年
温州大学物理与电子信息工程学院
三、课程内容与教学安排
ห้องสมุดไป่ตู้
成绩评定
考勤奖励： 10分
签到10次以上
（具体时间不定）；
作业奖励： 10分
得到8次以上A或者12次以上B （1A=1.5B）；
期中考试： 10分
按考试成绩10%计算 （熟悉题型为主）；