电磁场理论-绪论.ppt
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麦克斯韦其人 麦克斯韦(1831-1879)在前人的基础上,通过提炼物理概念和运用数学工具,对电磁知识进行了梳理和构想,建立了数学形式完备的电磁理论——麦克斯韦方程(英国科学期刊《物理世界》 将其评为最伟大的公式)。其中不仅是对实验的总结,还包括丰富的逻辑想象。 电磁波——这个人类无法通过感知而建立的概念,就这样在逻辑推理下建立了,再一次展示了逻辑推理的力量。 很遗憾,麦克斯韦虽然于1862年发表的《论物理力线》中作出了上述预言,但他本人却未能看到其预言被证实。1879年麦克斯韦逝世,8年后,由德国物理学家赫兹(Hertz,1857-1894年),通过实验,实现了电磁波的发射和接收,首次证实了电磁波的存在。 电磁场理论 主讲人:陈 鹏 信息科学技术学院 绪 论 电场 磁场 电磁场 大家还可以列举出那些常见的例子? 电磁场无处不在!?‥‥‥ 有害?有益? 电 磁 场 自然 人为 地磁 地质 雷电 无线通讯 家用电器 工业军事医疗 电磁兼容 电磁污染 地磁 地磁产生的原因? 形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风,缺一不可。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。 地质 地质勘探 核磁共振找水仪(通过测量地层水中的氢核来直接找水 )、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁勘探方法(人工发射脉冲,检测返回的感应信号) 瓦斯预测 地震预报 瓦斯检测电磁辐射仪 PC 1.5m 40m 6m 辽中台 1999年12月29日12时10分 岫岩5.4级地震 十三陵台 2006年7月4日11时56分24.1秒 河北省文安县发生5.1级地震 一般会提前几天监测到电磁波的异常 频率为0.01Hz-10Hz、40KHz、70KHz 为什么天线做这么大? 雷电 提供电能 杀灭细菌 清新空气 人身伤害 社会资产损失 …… 雷电的频谱分布在50MHz上下,能量分布则集中在100kHz左右。 无线通讯 信息传递 烽火信号 无线电报 无线传呼 大哥大 GSM CDMA 蓝牙、wifi、… 3G 1887年,德国科学家赫兹作了一个非常有名的实验证明了无线电波的存在。 1895年,意大利的青年大学生马可尼。在院子里进行无线电通信试验获得成功通信距离为30米。 1896年, 马可尼实现了2英里远的无线电通信。俄国青年教师波波夫也实现了无线电通信。 1897年5月18日,横跨布里斯托尔海峡的无线电通信实验成功。马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器材公司——英国马可尼公司。 1901年,英国的无线电报能发送到大西洋彼岸,当时的天线是用风筝牵着的金属导线。 1902年, 在英国与加拿大之间正式开通了越洋无线电报通信电路,使国际间电报通信跃入到一个新的阶段。 格罗斯于1956年首次在一次医学会议上展示寻呼机的原型时,曾遭到多数与会者的冷眼,因为这些人不希望在打高尔夫球时被打扰。数十年之后,移动电话和寻呼机得到了广泛的应用,而这些无线设备几乎全都起源于他在1956年展示的那部寻呼机原型,所有这些令格罗斯倍感欣慰。1983年,上海开通中国第一家寻呼台,BP机进入中国。 1983年世界上第一台手机摩托罗拉DynaTAC 8000X重2磅,通话时间半小时,销售价格为3,995美元,是名副其实的最贵重的砖头。DynaTAC 8000X的开发周期超过了10年。 家用电器 电磁炉 微波炉 家用电脑 电视 … 磁场加热 电场加热 辐射 工业军事医疗 淬火 非金属干燥(微波可对1-6公分厚的木板进行均匀、快速烘干,干燥只需十几分钟 ) X光(伦琴射线) CT 核磁共振 CT就是用电脑分析加强的断层x线扫描,他的基本原理是x线。 核磁共振(MRI)用的是强外加磁场引起人体中的氢原子产生共振,共振后氢原子产生的磁场经过扫描分析后成像的。 永久磁铁,磁场强度14000G,频率60MHz; 2. 电磁铁,磁场强度23500G,频率100MHz; 3. 超导磁铁,频率可达200MHz以上,最高可达500~600MHz。频率大的仪器,分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。 咖啡炉 1mG 电饭锅 40mG传真机 2mG 复印机 40mG电熨斗 3mG 吹风机 70mG录像机 6mG 手机 100mGVCD 10mG 电脑 100mG音响 20mG 电须刀 100mG电冰箱 20mG 电热毯 100mG空调 20mG 吸尘器 200mG电视机 20mG 无绳电话 200mG洗衣机 30mG 微波炉 200mG F-117 隐形战斗机 电磁兼容(EMC) 电磁干扰(EMI)
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