工程電磁場(chǎng)楊健

電場(chǎng)和磁場(chǎng)緒論

運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生的場(chǎng)表現(xiàn)為對(duì)于磁鐵和載流導(dǎo)體有力的作用，這種物質(zhì)稱為磁場(chǎng)。不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)稱為恒定磁場(chǎng)。

靜止電荷產(chǎn)生的場(chǎng)表現(xiàn)為對(duì)于帶電體有力的作用，這種場(chǎng)稱為電場(chǎng)。不隨時(shí)間變化的電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng)。

如果電荷及電流均隨時(shí)間改變，它們產(chǎn)生的電場(chǎng)及磁場(chǎng)也是隨時(shí)間變化的。時(shí)變的電場(chǎng)與時(shí)變的磁場(chǎng)可以相互轉(zhuǎn)化，兩者不可分割，它們構(gòu)成統(tǒng)一的時(shí)變電磁場(chǎng)。時(shí)變電場(chǎng)與時(shí)變磁場(chǎng)之間的相互轉(zhuǎn)化作用，在空間形成了電磁波。電磁波

靜電場(chǎng)與恒定磁場(chǎng)相互無(wú)關(guān)、彼此獨(dú)立，可以分別進(jìn)行研究。因此，教材中先討論靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)，然后再介紹時(shí)變電磁場(chǎng)。物質(zhì)屬性

電磁場(chǎng)與電磁波既然是一種物質(zhì)，它的存在和傳播無(wú)需依賴于任何介質(zhì)。

電磁場(chǎng)與電磁波是客觀存在的一種物質(zhì)，因?yàn)樗哂形镔|(zhì)的兩種重要屬性：能量和質(zhì)量。但是，電磁場(chǎng)與電磁波的質(zhì)量極其微小，因此，通常僅研究電磁場(chǎng)與電磁波的能量特性。

對(duì)于電磁場(chǎng)與電磁波來(lái)說(shuō)，真空環(huán)境通常被稱為“自由空間”。

當(dāng)空間存在介質(zhì)時(shí)，在電磁場(chǎng)的作用下介質(zhì)中會(huì)發(fā)生極化與磁化現(xiàn)象，結(jié)果在介質(zhì)中又產(chǎn)生二次電場(chǎng)及磁場(chǎng)，從而改變了介質(zhì)中原先的場(chǎng)分布，這就是場(chǎng)與介質(zhì)的相互作用現(xiàn)象。場(chǎng)與介質(zhì)

先介紹真空中的電磁場(chǎng)，然后再討論介質(zhì)中的電磁場(chǎng)。電荷及電流是產(chǎn)生電磁場(chǎng)惟一的源。場(chǎng)與源研究場(chǎng)與源的關(guān)系是電磁理論的基本問(wèn)題之一。

引入磁荷及磁流的概念是十分有益的，但是，它們僅是假想的。時(shí)代發(fā)明者現(xiàn)象公元前600年希臘人摩擦后琥珀吸引微物體公元前300年中國(guó)人磁石吸鐵1785年法國(guó)庫(kù)侖(1736—1806)電荷之間的作用力庫(kù)侖定律1820年丹麥奧斯特(1777—1851)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)1820年法國(guó)安培(1775—1836)電流之間的作用力安培定律1831年英國(guó)法拉第(1791—1867)時(shí)變磁場(chǎng)產(chǎn)生時(shí)變電場(chǎng)電磁感應(yīng)定律歷史的回顧

1873年英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋（1831—1879）提出了位移電流的假設(shè)，認(rèn)為時(shí)變電場(chǎng)可以產(chǎn)生時(shí)變磁場(chǎng)，并建立了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方程——麥克斯韋方程。重大突破

麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，后來(lái)在1887年被德國(guó)物理學(xué)家赫茲(1857—1894)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

俄國(guó)的波波夫及意大利的馬可尼于19世紀(jì)末先后發(fā)明了使用電磁波作為信息載體的傳輸技術(shù)?！昂Ｒ蚶锵！ず掌潯薄谝环萦忻鞔_內(nèi)容的電報(bào)。電磁場(chǎng)與波的應(yīng)用

靜電復(fù)印、靜電除塵以及靜電噴漆等技術(shù)都是基于靜電場(chǎng)對(duì)于帶電粒子具有力的作用。電磁場(chǎng)與波的應(yīng)用

當(dāng)今的無(wú)線通信、廣播、雷達(dá)、遙控遙測(cè)、微波遙感、無(wú)線廣域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、衛(wèi)星定位以及光纖通信等信息技術(shù)都是利用電磁波作為載體傳輸信息的。

電磁鐵、磁懸浮軸承以及磁懸浮列車等，都是利用磁場(chǎng)力的作用。*

2004年無(wú)線上網(wǎng)的設(shè)備達(dá)到15億部。*

2004年60%美國(guó)人在工作中使用無(wú)線設(shè)備。*

2005年全世界無(wú)線上網(wǎng)的人數(shù)達(dá)到4.8億。*

2007年美國(guó)無(wú)線商務(wù)用戶超過(guò)1

億。*

2013年中國(guó)的手機(jī)用戶已超10億，微信用戶超5億。無(wú)線用戶電磁單位

本書(shū)采用國(guó)際單位制（SI

）。在電磁學(xué)中，這種單位制的四個(gè)基本單位是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間和電流。長(zhǎng)度單位為m（米），質(zhì)量單位為kg（千克），時(shí)間單位為s（秒），電流單位為A（安培）。對(duì)于正弦電磁場(chǎng)使用的時(shí)間因子為

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。

電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課主講教材

《電磁場(chǎng)與電磁波》（第2版）

楊儒貴主編高等教育出版社參考教材《工程電