電磁場與電磁波緒論
2020-09-28 14:00:36
- 電場
靜止電荷產生的場表現為對其它帶電體有力的作用，這種場稱為電場。 - 靜電場
不隨時間變化的電場稱為靜電場。 - 磁場
運動電荷（即電流）產生的場表現為對於磁鐵和載流導體有力的作用，這種場稱為磁場。 - 靜磁場
不隨時間變化的磁場稱為靜磁場。 - 時變電磁場
如果電荷或電流均隨時間變化，它們產生的電場及磁場也是隨時間變化的。
時變的電場和磁場可以相互轉化，兩者不可分割，構成統一的時變電磁場。 - 電磁波
時變電場與時變磁場之間的相互轉化作用，在空間中形成了電磁波。
電磁波是在空間傳播的週期性變化的電磁場。 - 電磁場與電磁波的物質屬性
- 電磁場與電磁波是客觀存在的一種物質，因為它具有物質的兩種屬性：能量和質 量。電磁場與電磁波的品質極其微小，通常只研究兩者的能量屬性。
- 電磁場與電磁波的存在和傳播無需依賴於任何物質。在沒有物質存在的真空環境中，電磁場與電磁波的存在和傳播會更加「自由」。因此對於電磁場與電磁波而言，真空環境通常被稱為「自由空間」。
- 媒質
不依賴人的主觀意識而存在的客觀實在。
material（物質）=medium（媒介，媒質）
conductor（導體）
dielectric（電媒介）
semiconductor（半導體）
自由空間是媒質的特例。 - 場與媒質的相互作用
當空間中存在媒質時，在電磁場的作用下媒質中會發生極化與磁化現象，結果在媒質中產生二次電場及磁場，從而改變了媒質中原先的場分佈，這就是場與媒質的相互作用現象。 - 電磁場的源
- 電荷及電流是產生電磁場惟一的源。
- 至今，人們尚未發現自然界中存在磁荷及 磁流。然而，有時引入磁荷及磁流的概念是十分有益的，但是，它們僅是假想的。
- 歷史回顧
19世紀以前，電、磁現象作為兩個獨立的物理現象，人們沒有發現電與磁的聯絡。
電磁場理論發展中的重大事件:
1785:庫侖定律(電荷相互作用力規律)
1820: 電流磁效應(奧斯特) 、安培力定律(安培)
1831: 電磁感應定律(法拉第)
1863: 位移電流學說，麥克斯韋方程組(麥克斯韋)
1888: 實驗證明電磁波存在( 赫茲) - 電磁場與電磁波的應用
- 靜電影印、靜電除塵以及靜電噴漆等技術都是基於靜電場對於帶電粒子具有力的作用。
- 電磁鐵、磁懸浮軸承以及磁懸浮列車等，都是利用磁場力的作用。
- 當今的無線通訊、廣播、雷達、遙控遙測、微波遙感、無線因特網、無線區域網、衛星定位以及光纖通訊等資訊科技都是利用電磁波作為媒介傳輸資訊的。
