第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波电磁学漫谈一、电磁学发展史二、该课程的内容三、场的基本概念第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波二、该课程的内容
第一讲：电磁学的数学基础 —— 矢量运算
第二讲：电磁学的理论基础 —— 麦克斯韦方程组
第三讲：微波炉的工作原理 —— 材料的电磁特性及边界条件
第四讲：静态场分析 —— 静态场的性质及其求解方法
第五讲：场与路的关系 —— 路量与场量之间的关系
第六讲：隐身飞机是怎么隐身的？ —— 平面电磁波特性
第七讲：电磁波是怎么产生的？ —— 电磁波的辐射原理第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波三、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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波二、该课程的内容
第一讲：电磁学的数学基础 —— 矢量运算
第二讲：电磁学的理论基础 —— 麦克斯韦方程组
第三讲：微波炉的工作原理 —— 材料的电磁特性及边界条件
第四讲：静态场分析 —— 静态场的性质及其求解方法
第五讲：场与路的关系 —— 路量与场量之间的关系
第六讲：隐身飞机是怎么隐身的？ —— 平面电磁波特性
第七讲：电磁波是怎么产生的？ —— 电磁波的辐射原理第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波三、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。
第 0章 电磁学漫谈电磁场与电磁波
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。
