电磁场与电磁波第一讲绪论山东理工大学电气与电子工程学院
电磁场与电磁波第一讲 绪 论 山东理工大学 电气与电子工程学院
电磁学发展史1.最早的记载：公元前600年左右2.1745年，荷兰莱顿大学教授马森布罗克制成了莱顿瓶可以将电荷储存起来，供电学实验使用，为电学研究打下了基础。3.1752年7月，美国著名的科学家、文学家、政治家富兰克林的风筝试验，证实了闪电式放电现象，从此拉开了人们研究电学的序幕
一、电磁学发展史 ▪ 1. 最早的记载：公元前 600年左右 ▪ 2. 1745年，荷兰莱顿大学教授马森布罗克制成了莱顿瓶 ，可以将电荷储存起来，供电学实验使用，为电学研究打 下了基础。 ▪ 3. 1752年7月，美国著名的科学家、文学家、政治家富兰 克林的风筝试验，证实了闪电式放电现象，从此拉开了人 们研究电学的序幕
·4.1753年，俄国著名的电学家利赫曼在验证富兰克林的实验时，被雷电击中，为科学探索献出了宝贵的生命。?5.1638年，在我国的某些建筑学的书籍中就有关于避雷的记载：屋顶的四角都被雕饰成龙头的形状，仰头、张口，在它们的舌头上有一根金属芯子，其未端伸到地下，如有雷电击中房顶，会顺着龙舌引入地下，不会对房屋造成危险。·6.17711773年间，英国科学家卡文迪什进行了大量的静电试验，证明在静电情况下，导体上的电荷只分布在导体表面上
•4. 1753年，俄国著名的电学家利赫曼在验证富兰克林的实 验时，被雷电击中，为科学探索献出了宝贵的生命。 •5. 1638年，在我国的某些建筑学的书籍中就有关于避雷的 记载：屋顶的四角都被雕饰成龙头的形状，仰头、张口，在 它们的舌头上有一根金属芯子，其末端伸到地下，如有雷电 击中房顶，会顺着龙舌引入地下，不会对房屋造成危险。 •6. 1771——1773年间，英国科学家卡文迪什进行了大量的 静电试验，证明在静电情况下，导体上的电荷只分布在导体 表面上
7.1785年，法国科学家库仑在实验规律的基础上，提出了第一个电学定律：库仑定律。使电学研究走上了理论研究的道路。8.1820年，由丹麦的科学家奥斯特在课堂上的一次试验中，发现了电的磁效应，从此将电和磁联系在一起。9.1822年，法国科学家安培提出了安培环路定律，将奥斯特的发现上升为理论10.1825年，德国科学家欧姆得出了第一个电路定律：欧姆定律。11.1831年，英国实验物理学家法拉第发现了电磁感应定律。并设计了世界上第一台感应发电机
▪ 7. 1785年，法国科学家库仑在实验规律的基础上，提出了 第一个电学定律：库仑定律。使电学研究走上了理论研究 的道路。 ▪ 8. 1820年，由丹麦的科学家奥斯特在课堂上的一次试验中 ，发现了电的磁效应，从此将电和磁联系在一起 。 ▪ 9. 1822年，法国科学家安培提出了安培环路定律，将奥斯 特的发现上升为理论。 ▪ 10. 1825年，德国科学家欧姆得出了第一个电路定律：欧 姆定律。 ▪ 11. 1831年，英国实验物理学家法拉第发现了电磁感应定 律 。并设计了世界上第一台感应发电机
12、1840年，英国科学家焦耳提出了焦耳定律，揭示了电磁现象的能量特性。13、1848年，德国科学家基尔霍夫提出了基尔霍夫电路理论，使电路理论趋于完善。奥斯特的电生磁和法拉第的磁生电奠定了电磁学的基础。14、电磁学理论的完成者英国的物理学家麦克斯韦11831一1879）。麦克斯韦方程组用最完美的数学形式表达了宏观电磁学的全部内容。麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在
▪ 12、1840年，英国科学家焦耳提出了焦耳定律，揭示了电 磁现象的能量特性。 ▪ 13、1848年 ，德国科学家基尔霍夫提出了基尔霍夫电路理 论，使电路理论趋于完善。 ▪ 奥斯特的电生磁和法拉第的磁生电奠定了电磁学的基础。 ▪ 14、 电磁学理论的完成者——英国的物理学家麦克斯韦（ 1831—1879）。麦克斯韦方程组——用最完美的数学形式 表达了宏观电磁学的全部内容 。麦克斯韦从理论上预言了 电磁波的存在
15.1866年，德国的西门子发明了使用电磁铁的发电机为电力工业开辟了道路16.1876年，美贝尔发明了电话，实现了电声通信。17.1879年，美国发明家爱迪生发明了电灯，使电进入了人们的日常生活。18.1887年，德国的物理学家赫兹首次用人工的方法产生了电磁波。19.随之，俄国的波波夫和意大利的马可尼，利用电磁波通信获得成功，开创了人类无线通信的新时代
▪ 15. 1866年，德国的西门子发明了使用电磁铁的发电机， 为电力工业开辟了道路。 ▪ 16. 1876年，美国贝尔发明了电话，实现了电声通信。 ▪ 17. 1879年，美国发明家爱迪生发明了电灯，使电进入了 人们的日常生活。 ▪ 18. 1887年，德国的物理学家赫兹首次用人工的方法产生 了电磁波。 ▪ 19. 随之，俄国的波波夫和意大利的马可尼，利用电磁波 通信获得成功，开创了人类无线通信的新时代
二、场的基本概念1.什么是场？重力场、温度场、电磁场、a.从数学角度：场是给定区域内各点数值的集合，这些数值规定了该区域内一个特定量的特性比如：T是温度场中的物理量，T就是温度场b.从物理角度：场是遍及一个被界定的或无限扩展的空间内的，能够产生某种物理效应的特殊的物质，场是具有能量的
二、场的基本概念 ▪ 1.什么是场？ ▪ 重力场、温度场、电磁场、. ▪ a.从数学角度：场是给定区域内各点数值的集合，这些 数值规定了该区域内一个特定量的特性。 ▪ 比如：T 是温度场中的物理量，T 就是温度场 ▪ b.从物理角度：场是遍及一个被界定的或无限扩展的空 间内的，能够产生某种物理效应的特殊的物质，场是具有 能量的
2.场的分类a.按物理量的性质分标量场：描述场的物理量是标量失量场：描述场的物理量是失量。b.按场量与时间的关系分静态场：场量不随时间发生变化的场。动态场：场量随时间的变化而变化的场动态场也称为时变场
2.场的分类 a. 按物理量的性质分： 标量场：描述场的物理量是标量。 矢量场：描述场的物理量是矢量。 b. 按场量与时间的关系分： 静态场：场量不随时间发生变化的场。 动态场：场量随时间的变化而变化的场。 动态场也称为时变场
三、针对性问题知识全局规律认识与局部重点深入把握物理概念与数学推导运算重点与难点问题难于及时消化和接受知识的拓展性认识与知识应用能力不足
9 三、针对性问题 ▪ 知识全局规律认识与局部重点深入把握 ▪ 物理概念与数学推导运算 ▪ 重点与难点问题难于及时消化和接受。 ▪ 知识的拓展性认识与知识应用能力不足
四、思路与方法改革教学的组织方式，进行多元化的教学模式设计课堂+网络结合的教学方式：课堂讲授课程整体知识架构网络围绕知识重点、难点进行详细、深入的分析讨论突破传统授课安排方式，设计多元化教学环节课堂讨论、课堂练习、师生座谈与总结10
10 ◆ 改革教学的组织方式，进行多元化的教学模式设计 • 课堂＋网络结合的教学方式； 课堂讲授课程整体知识架构 网络围绕知识重点、难点进行详细、深入的分析讨论 ◆ 突破传统授课安排方式，设计多元化教学环节 • 课堂讨论、课堂练习、师生座谈与总结 四、思路与方法