電磁場(chǎng)與電磁波PDF中文版資料免費(fèi)下載

　　簡(jiǎn)單地說，電強(qiáng)學(xué)是研究靜止和運(yùn)動(dòng)電荷的效應(yīng)的學(xué)科。從初等物理學(xué)我們就知道，電荷有正電荷和負(fù)電荷兩種。正、負(fù)電荷都是電場(chǎng)的源。運(yùn)動(dòng)電荷形成電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。這里，我們先一般地討論電場(chǎng)和磁場(chǎng)，以后再對(duì)這些名詞給予精確的定義。場(chǎng)是一個(gè)空間分布量，它可以是時(shí)間的函數(shù)，也可以不是。時(shí)變的電場(chǎng)伴隨著磁場(chǎng)，反之亦然。換句話說，時(shí)變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)是耦合在一起的，從而形成電磁場(chǎng)。在某些條件下，時(shí)變電磁場(chǎng)產(chǎn)生波，從源輻射出去。在解釋相隔-段距離而發(fā)生的作用時(shí)，場(chǎng)與波的概念是根本性的。在《電磁場(chǎng)與波）這本書中，我們將研究電磁學(xué)的原理以及支配電磁現(xiàn)象的定律的應(yīng)用。

　　對(duì)物理學(xué)家和電機(jī)工程師來說，電磁學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，要理解原子裂變?cè)怼㈥帢O射線示波器。雷達(dá)、衛(wèi)星通信、電視接收、遙感，射電天文學(xué)、微波器件、光纖通信、盲目著陸系統(tǒng)、電機(jī)能量轉(zhuǎn)換等等，電磁理論是必不可少的。電路既念表示電磁概念的一種局限性的特殊形式。在第七章中我們將看到，當(dāng)源頻率很低，以致導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，我們便得到一種準(zhǔn)靜態(tài)情況，它把電磁問題簡(jiǎn)化為電路問題。不過，我們得趕緊補(bǔ)上：一句：電路理論本身已是一門高度發(fā)展的成熟學(xué)科，它應(yīng)用于不同種類的電機(jī)工程問題中，就其本身而言，無疑是一門十分重要的學(xué)科。

　　現(xiàn)在，用兩個(gè)實(shí)例來說明電路理論概念的不足之處以及為何需要電磁場(chǎng)概念。圖1-1表示一種步話機(jī)用的單極天線。當(dāng)天線處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，位于底部的源把具有適當(dāng)載波頻率、攜有信息的電流饋給天線。從電路理論觀點(diǎn)看，天線頂端實(shí)際上沒有連接任何東西，源是在給-個(gè)開路電路鎖電，因此并無電流流通，什么現(xiàn)象也不會(huì)發(fā)生。當(dāng)然，這種觀點(diǎn)無法解釋相隔一段距離的兩部步話機(jī)為何能夠進(jìn)行通話;要解釋就必須用到電磁概念。在第十一章中我們將看到，當(dāng)天線長(zhǎng)度可與載波波長(zhǎng)t相比報(bào)時(shí)，沿終端開路的天線將會(huì)有非均勻電流的流動(dòng)，這個(gè)電流向空間輻射時(shí)變電磁場(chǎng)，時(shí)變電磁場(chǎng)又能夠在相隔一段距離的另一天線上感應(yīng)出電流來。