《电磁学基础原理》课件

《电磁学基础原理》本课程将带您深入了解电磁学的基本概念、原理和应用，为您的科学和工程研究打下坚实基础电磁学发展历程古希腊1静电现象的初步观察17世纪2库仑定律的发现19世纪3法拉第电磁感应定律20世纪4麦克斯韦方程组建立现代5电磁理论的不断完善与应用静电场的基本概念电荷电场电场强度电势物质的基本属性之一，分为由静止电荷产生的力场电场中某一点的强度，是衡电场中某一点的电势能，是正电荷和负电荷量电场强弱的物理量衡量电场中一点电势能高低的物理量静电场的数学描述库仑定律高斯定理描述两个点电荷之间相互作用描述静电场中电场线穿出闭合力的定律曲面的通量与该闭合曲面内电荷的总量之间的关系电势叠加原理电场强度叠加原理多个点电荷产生的电势等于每多个点电荷产生的电场强度等个点电荷单独产生的电势的叠于每个点电荷单独产生的电场加强度的矢量叠加电场强度的计算库仑定律积分法用于计算点电荷产生的电场强度用于计算连续分布电荷产生的电场强度高斯定理用于计算对称电荷分布产生的电场强度静电通量和高斯定理定义电场线穿出闭合曲面的总量高斯定理静电场中电场线穿出闭合曲面的通量与该闭合曲面内电荷的总量之间的关系应用计算对称电荷分布产生的电场强度电势和电势能电势1电势能2电场力3电容和电容器C Q电容电荷衡量电容器储存电荷能力的物理量电容器储存的电荷量U电压电容器两端的电压电介质与极化极化1电介质在外电场作用下的电偶极矩排列现象电容率2衡量电介质极化能力的物理量电介质常数3电容率与真空电容率的比值电流和电阻定律电流电阻定律单位时间内通过导体横截面的电荷量描述导体电阻与材料、长度和横截面积之间关系的定律直流电路的分析方法欧姆定律基尔霍夫定律叠加定理描述电流、电压和电阻之间的关系描述电路中电流和电压之间的关系用于分析多电源电路电磁感应概述法拉第电磁感应定律变化的磁场感应电动势12导体回路中产生感应电动势与磁通量变化率成正比楞次定律3感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化自感应和互感应自感应互感应电流变化时在电路本身产生的感应电动势两个电路之间的感应电动势交流电路分析基础正弦波交流电的一种常见波形有效值交流电的有效值频率交流电每秒钟变化的次数相位交流电波形相对于时间零点的偏移角度交流电路中的复阻抗阻抗1电阻2电感3电容4交流电功率与功率因数P Q有功功率无功功率电路中消耗的实际功率电路中储存的功率S cosφ视在功率功率因数电路中电压和电流的乘积有功功率与视在功率的比值磁场的基本概念磁场磁感应强度由运动电荷或电流产生的力场磁场中某一点的磁感应强度，是衡量磁场强弱的物理量磁力线磁通量描述磁场方向的曲线磁力线穿过某一面积的总量磁场的数学描述毕奥-萨伐尔定律安培环路定理磁通量描述电流元产生磁场的规律描述磁场环路积分与环路包围的电流之磁力线穿过某一面积的总量间的关系磁介质和磁化磁化1磁介质在外磁场作用下产生的磁偶极矩排列现象磁导率2衡量磁介质磁化能力的物理量磁化率3磁导率与真空磁导率的比值电磁波的产生与传播电磁振荡电场和磁场的相互变化电磁波以光速传播的电磁场波动麦克斯韦方程组描述电磁场变化规律的方程组电磁波的特性频率波长偏振每秒钟电磁波变化的次数电磁波在一个周期内传播的距离电磁波电场振动方向的特性电磁波的应用无线通信微波技术红外技术手机、广播、电视等微波炉、雷达等热成像、遥感等电磁兼容性基础电磁干扰电磁抗扰性电磁波对其他设备的干扰设备抵抗电磁干扰的能力电磁兼容性标准规范电子设备的电磁兼容性要求电磁屏蔽技术屏蔽材料1导电金属、导磁材料等屏蔽结构2法拉第笼、金属壳体等屏蔽效能3衡量屏蔽材料或结构屏蔽电磁干扰的程度电磁干扰抑制方法滤波1接地2屏蔽3抑制电路4电动机的工作原理12电磁感应磁场电流在磁场中受到磁力作用由定子绕组产生3转子旋转产生机械能变压器的工作原理电磁感应交流电在变压器线圈中产生变化的磁场磁通量变化引起另一线圈感应电动势电压变化变压器可以升压或降压电磁学在工程中的应用无线通信电磁加热磁悬浮技术手机、WIFI、蓝牙等电磁炉、微波炉等磁悬浮列车、磁悬浮轴承等电磁学知识的发展趋势。