高等電磁理論

高等電磁理論01.電磁理論基礎(chǔ)02.03.目錄電磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述電磁場(chǎng)的應(yīng)用1電磁理論基礎(chǔ)電磁場(chǎng)的基本概念電磁場(chǎng)：由電荷和電流產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的統(tǒng)稱磁場(chǎng)：由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其大小與電流的大小和距離的平方成反比電磁感應(yīng)：變化的電磁場(chǎng)在導(dǎo)體中感應(yīng)出電流的現(xiàn)象電場(chǎng)：由電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，其大小與電荷的電量和距離的平方成反比電磁波：電磁場(chǎng)在空間中傳播的波，其傳播速度與光速相同電磁場(chǎng)理論：研究電磁場(chǎng)性質(zhì)和規(guī)律的理論，包括麥克斯韋方程組等電磁波的產(chǎn)生和傳播電磁波的產(chǎn)生：電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)變化產(chǎn)生電磁波01電磁波的傳播：電磁波在真空中以光速傳播，在介質(zhì)中傳播速度小于光速02電磁波的性質(zhì)：電磁波具有波長(zhǎng)、頻率、相位等特性03電磁波的應(yīng)用：電磁波廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、醫(yī)療等領(lǐng)域04電磁場(chǎng)的基本定律01高斯定理：描述電場(chǎng)的性質(zhì)和分布02環(huán)路定理：描述磁場(chǎng)的性質(zhì)和分布03法拉第電磁感應(yīng)定律：描述電磁感應(yīng)現(xiàn)象04麥克斯韋方程組：描述電磁場(chǎng)與電荷和電流之間的關(guān)系2電磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述麥克斯韋方程組1麥克斯韋方程組是描述電磁場(chǎng)基本規(guī)律的一組方程2由四個(gè)方程組成，分別描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)的性質(zhì)3方程組揭示了電磁場(chǎng)與電荷和電流之間的關(guān)系4麥克斯韋方程組是電磁學(xué)和電磁場(chǎng)理論的基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)和工程技術(shù)具有重要意義電磁場(chǎng)的邊界條件狄拉克邊界條件：描述電磁場(chǎng)在邊界上的法向分量和切向分量的關(guān)系諾依曼邊界條件：描述電磁場(chǎng)在邊界上的切向分量和法向分量的關(guān)系羅賓邊界條件：描述電磁場(chǎng)在邊界上的切向分量和法向分量的關(guān)系麥克斯韋邊界條件：描述電磁場(chǎng)在邊界上的切向分量和法向分量的關(guān)系邊界條件在電磁場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用：利用邊界條件求解電磁場(chǎng)問(wèn)題電磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法網(wǎng)格法：將電磁場(chǎng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格方程，通過(guò)求解網(wǎng)格方程得到電磁場(chǎng)分布4射線追蹤法：通過(guò)追蹤射線路徑，得到電磁場(chǎng)分布5有限元法：將電磁場(chǎng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為有限元方程，通過(guò)求解方程得到電磁場(chǎng)分布1邊界元法：將電磁場(chǎng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為邊界積分方程，通過(guò)求解積分方程得到電磁場(chǎng)分布2譜方法：將電磁場(chǎng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為譜問(wèn)題，通過(guò)求解譜問(wèn)題得到電磁場(chǎng)分布3蒙特卡羅法：通過(guò)隨機(jī)抽樣，得到電磁場(chǎng)分布63電磁場(chǎng)的應(yīng)用電磁波的應(yīng)用無(wú)線通信：如手機(jī)、衛(wèi)星通信等雷達(dá)：如氣象雷達(dá)、軍事雷達(dá)等醫(yī)療：如微波治療、電磁波成像等電磁波加熱：如微波爐、電磁感應(yīng)加熱等電磁場(chǎng)的工程應(yīng)用電磁感應(yīng)加熱：用于金屬材料的熱處理和焊接電磁屏蔽：用于防止電磁干擾和保護(hù)電子設(shè)備電磁驅(qū)動(dòng)：用于無(wú)接觸式傳動(dòng)和精密控制電磁感應(yīng)成像：用于無(wú)損檢測(cè)和醫(yī)學(xué)診斷電磁波通信：用于無(wú)線通信和雷達(dá)探測(cè)電磁場(chǎng)測(cè)量：用于科學(xué)研究和工程測(cè)試電磁場(chǎng)的前沿研究01量子電磁場(chǎng)理論：研究量子力學(xué)與電磁場(chǎng)的相互作用02超材料：研究具有特殊電磁性質(zhì)的人造材料03