1、緒論1授授 課課 人：趙來(lái)軍人：趙來(lái)軍Email ：電磁場(chǎng)與波電磁場(chǎng)與波緒論2一、課程簡(jiǎn)介一、課程簡(jiǎn)介二、電磁場(chǎng)理論的主要研究領(lǐng)域二、電磁場(chǎng)理論的主要研究領(lǐng)域 三、電磁場(chǎng)理論發(fā)展簡(jiǎn)史三、電磁場(chǎng)理論發(fā)展簡(jiǎn)史 四、課程體系四、課程體系五、教材與參考書(shū)目五、教材與參考書(shū)目 緒論3 是高等學(xué)校電類專業(yè)本科生是高等學(xué)校電類專業(yè)本科生必修的一門(mén)技術(shù)基必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課礎(chǔ)課，課程涵蓋的內(nèi)容是合格的電氣信息類專業(yè)本，課程涵蓋的內(nèi)容是合格的電氣信息類專業(yè)本科學(xué)生所應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。科學(xué)生所應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 電磁場(chǎng)與電磁波基本理論是一些交叉學(xué)科的生電磁場(chǎng)與電磁波基本理論是一些交叉學(xué)

2、科的生長(zhǎng)點(diǎn)和新興學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)長(zhǎng)點(diǎn)和新興學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ). .掌握電磁場(chǎng)基本理論有掌握電磁場(chǎng)基本理論有利于完善學(xué)生自身素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。利于完善學(xué)生自身素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。 緒論4通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，掌握電磁場(chǎng)的基本規(guī)律，深刻通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，掌握電磁場(chǎng)的基本規(guī)律，深刻理解麥克斯韋方程組和電磁場(chǎng)、電磁波的性質(zhì)；理解麥克斯韋方程組和電磁場(chǎng)、電磁波的性質(zhì)；熟悉一些重要的電磁場(chǎng)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程熟悉一些重要的電磁場(chǎng)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程以及分析方法（如波動(dòng)方程、拉氏方程等）；以及分析方法（如波動(dòng)方程、拉氏方程等）；培養(yǎng)正確的思維方法和分析問(wèn)題的能力，對(duì)培養(yǎng)正確的思維方法和分析問(wèn)題的能力，對(duì)“場(chǎng)

3、場(chǎng)”與與“路路”這兩種既密切相關(guān)又相距甚遠(yuǎn)的理論有深這兩種既密切相關(guān)又相距甚遠(yuǎn)的理論有深刻的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)用刻的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)用“場(chǎng)場(chǎng)”的觀點(diǎn)去觀察、分析和的觀點(diǎn)去觀察、分析和計(jì)算一些簡(jiǎn)單、典型的場(chǎng)的問(wèn)題；計(jì)算一些簡(jiǎn)單、典型的場(chǎng)的問(wèn)題；為從事微波、天線、電子技術(shù)、通信和電磁兼容等為從事微波、天線、電子技術(shù)、通信和電磁兼容等領(lǐng)域的研究及解決實(shí)際問(wèn)題打下必要的基礎(chǔ)。領(lǐng)域的研究及解決實(shí)際問(wèn)題打下必要的基礎(chǔ)。緒論5電磁場(chǎng)與電磁波是電子信息科學(xué)與技術(shù)、電磁場(chǎng)與電磁波是電子信息科學(xué)與技術(shù)、電信專業(yè)后續(xù)課程，如：電信專業(yè)后續(xù)課程，如：無(wú)線通信原理無(wú)線通信原理與應(yīng)用與應(yīng)用、現(xiàn)代通信技術(shù)現(xiàn)代通信技術(shù)、電磁工電磁工程

4、程EMCEMC、通信原理通信原理和和微波技術(shù)微波技術(shù)以以及研究生有關(guān)的課程如：及研究生有關(guān)的課程如：高等電磁理高等電磁理論論、電磁場(chǎng)數(shù)值方法電磁場(chǎng)數(shù)值方法、電磁場(chǎng)高電磁場(chǎng)高頻方法頻方法和和電磁波傳播理論電磁波傳播理論的重要基的重要基礎(chǔ)。礎(chǔ)。緒論6作為無(wú)線電技術(shù)的理作為無(wú)線電技術(shù)的理論基礎(chǔ)，集中于三大論基礎(chǔ)，集中于三大類應(yīng)用問(wèn)題的研究。類應(yīng)用問(wèn)題的研究。二、電磁場(chǎng)理論的主要研究領(lǐng)域緒論7 電磁場(chǎng)（或電磁波）作為能量的一種形式，是電磁場(chǎng)（或電磁波）作為能量的一種形式，是當(dāng)今世界最重要的能源，其研究領(lǐng)域涉及電磁當(dāng)今世界最重要的能源，其研究領(lǐng)域涉及電磁能量的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、變換、傳輸和綜合利用。能量的產(chǎn)生

5、、儲(chǔ)存、變換、傳輸和綜合利用。 電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體，成為當(dāng)今人類電磁波作為信息傳輸?shù)妮d體，成為當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)布和獲取信息的主要手段，主要研究領(lǐng)社會(huì)發(fā)布和獲取信息的主要手段，主要研究領(lǐng)域?yàn)樾畔⒌漠a(chǎn)生、獲取、交換、傳輸、儲(chǔ)存、域?yàn)樾畔⒌漠a(chǎn)生、獲取、交換、傳輸、儲(chǔ)存、處處 理、再現(xiàn)和綜合利用。理、再現(xiàn)和綜合利用。 電磁波作為探測(cè)未知世界的一種重要手段，電磁波作為探測(cè)未知世界的一種重要手段，主主 要研究領(lǐng)域?yàn)殡姶挪ㄅc目標(biāo)的相互作用要研究領(lǐng)域?yàn)殡姶挪ㄅc目標(biāo)的相互作用特性、特性、 目標(biāo)特征的獲取與重建、探測(cè)新技目標(biāo)特征的獲取與重建、探測(cè)新技術(shù)等。術(shù)等。 緒論81 1電磁場(chǎng)理論的早期研究電磁場(chǎng)理論的早

6、期研究 電、磁現(xiàn)象是大自然最重要的往來(lái)現(xiàn)象，也最電、磁現(xiàn)象是大自然最重要的往來(lái)現(xiàn)象，也最早被科學(xué)家們關(guān)心和研究的物理現(xiàn)象，其中貢獻(xiàn)最早被科學(xué)家們關(guān)心和研究的物理現(xiàn)象，其中貢獻(xiàn)最大的有來(lái)頓、富蘭克林、伏打等科學(xué)家。大的有來(lái)頓、富蘭克林、伏打等科學(xué)家。 1919世紀(jì)以前，電、磁現(xiàn)象作為兩個(gè)獨(dú)立的物理世紀(jì)以前，電、磁現(xiàn)象作為兩個(gè)獨(dú)立的物理現(xiàn)象，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電與磁的聯(lián)系。但是由于這些研究現(xiàn)象，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電與磁的聯(lián)系。但是由于這些研究 （特別是伏打（特別是伏打17991799年發(fā)明了電池），為電磁學(xué)理論年發(fā)明了電池），為電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。的建立奠定了基礎(chǔ)。緒論9 18 18世紀(jì)末期，德國(guó)哲學(xué)家謝林認(rèn)

7、為，宇宙世紀(jì)末期，德國(guó)哲學(xué)家謝林認(rèn)為，宇宙是有活力的，而不是僵死的。他認(rèn)為電就是是有活力的，而不是僵死的。他認(rèn)為電就是宇宙的活力，是宇宙的靈魂；電、磁、光、宇宙的活力，是宇宙的靈魂；電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。熱是相互聯(lián)系的。 奧斯特是謝林的信徒，他從奧斯特是謝林的信徒，他從18071807年開(kāi)始研年開(kāi)始研究電磁之間的關(guān)系。究電磁之間的關(guān)系。18201820年，他發(fā)現(xiàn)電流以年，他發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針。力作用于磁針。緒論10 安培發(fā)現(xiàn)作用力的方向和電流的方向以及磁針安培發(fā)現(xiàn)作用力的方向和電流的方向以及磁針到通過(guò)電流的導(dǎo)線的垂直線方向相互垂直，并定量到通過(guò)電流的導(dǎo)線的垂直線方向相互垂直，并定量建

8、立了若干數(shù)學(xué)公式。建立了若干數(shù)學(xué)公式。 法拉第在謝林的影響下，相信電、磁、光、熱法拉第在謝林的影響下，相信電、磁、光、熱是相互聯(lián)系的。奧斯特是相互聯(lián)系的。奧斯特18201820年發(fā)現(xiàn)電流以力作用于年發(fā)現(xiàn)電流以力作用于磁針后，法拉第敏銳地意識(shí)到，電可以對(duì)磁產(chǎn)生作磁針后，法拉第敏銳地意識(shí)到，電可以對(duì)磁產(chǎn)生作用，磁也一定能夠?qū)﹄姰a(chǎn)生影響。用，磁也一定能夠?qū)﹄姰a(chǎn)生影響。18211821年他開(kāi)始探年他開(kāi)始探索磁生電的實(shí)驗(yàn)。索磁生電的實(shí)驗(yàn)。18311831年他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁捧插入導(dǎo)體年他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁捧插入導(dǎo)體線圈時(shí)；導(dǎo)線圈中就產(chǎn)生電流。這表明，電與磁之線圈時(shí)；導(dǎo)線圈中就產(chǎn)生電流。這表明，電與磁之間存在著密切的聯(lián)

9、系。間存在著密切的聯(lián)系。緒論11 麥克斯韋深入研究并探討了電與磁之麥克斯韋深入研究并探討了電與磁之間發(fā)生作用的問(wèn)題，發(fā)展了場(chǎng)的概念。在間發(fā)生作用的問(wèn)題，發(fā)展了場(chǎng)的概念。在法拉第實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了宏觀電磁現(xiàn)法拉第實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，引進(jìn)位移電流的概念。這個(gè)概象的規(guī)律，引進(jìn)位移電流的概念。這個(gè)概念的核心思想是：變化著的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁念的核心思想是：變化著的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)；與變化著的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。在場(chǎng)；與變化著的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。在此基礎(chǔ)上提出了一套偏微分方程來(lái)表達(dá)電此基礎(chǔ)上提出了一套偏微分方程來(lái)表達(dá)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，稱為麥克斯韋方程組，磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，稱為麥克斯韋方

10、程組，是經(jīng)典電磁學(xué)的基本方程。是經(jīng)典電磁學(xué)的基本方程。緒論123 3電磁場(chǎng)理論的應(yīng)用和發(fā)展電磁場(chǎng)理論的應(yīng)用和發(fā)展 18871887年，德國(guó)科學(xué)家赫茲用火花隙激勵(lì)年，德國(guó)科學(xué)家赫茲用火花隙激勵(lì)一個(gè)環(huán)狀天線，用另一個(gè)帶隙的環(huán)狀天線一個(gè)環(huán)狀天線，用另一個(gè)帶隙的環(huán)狀天線接收，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的接收，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波存在的預(yù)言，這一重要的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了后來(lái)無(wú)線電預(yù)言，這一重要的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了后來(lái)無(wú)線電報(bào)的發(fā)明。從此開(kāi)始了電磁場(chǎng)理論應(yīng)用與報(bào)的發(fā)明。從此開(kāi)始了電磁場(chǎng)理論應(yīng)用與發(fā)展時(shí)代，并且發(fā)展成為當(dāng)代最引人注目發(fā)展時(shí)代，并且發(fā)展成為當(dāng)代最引人注目的學(xué)科之一。的學(xué)科之一。緒論13 無(wú)線電報(bào)無(wú)線電報(bào)

11、 18951895年，意大利馬可尼成功地進(jìn)行年，意大利馬可尼成功地進(jìn)行了了2.52.5公里距離的無(wú)線電報(bào)傳送實(shí)驗(yàn)。公里距離的無(wú)線電報(bào)傳送實(shí)驗(yàn)。18961896年，年，波波夫進(jìn)行了約波波夫進(jìn)行了約250250米距離的類似試驗(yàn)米距離的類似試驗(yàn), 1899, 1899年年, , 無(wú)線電報(bào)跨越英吉利海峽的試驗(yàn)成功；無(wú)線電報(bào)跨越英吉利海峽的試驗(yàn)成功；19011901年，跨越大西洋的年，跨越大西洋的32003200公里距離的試驗(yàn)成公里距離的試驗(yàn)成功。馬可尼以其在無(wú)線電報(bào)等領(lǐng)域的成就，獲功。馬可尼以其在無(wú)線電報(bào)等領(lǐng)域的成就，獲得了得了19091909年的諾貝爾獎(jiǎng)金物理學(xué)獎(jiǎng)。無(wú)線電報(bào)年的諾貝爾獎(jiǎng)金物理學(xué)獎(jiǎng)。無(wú)

12、線電報(bào)的發(fā)明，開(kāi)始了利用電磁波時(shí)期。的發(fā)明，開(kāi)始了利用電磁波時(shí)期。 有線電話有線電話 18761876年年, ,美國(guó)美國(guó)A.G.A.G.貝爾在美國(guó)建國(guó)貝爾在美國(guó)建國(guó)100100周年博覽會(huì)上展示了他所發(fā)明周年博覽會(huì)上展示了他所發(fā)明 的有線電話。的有線電話。此后此后, ,有線電話便迅速普及開(kāi)來(lái)。有線電話便迅速普及開(kāi)來(lái)。緒論14 廣播廣播 19061906年，美國(guó)費(fèi)森登用年，美國(guó)費(fèi)森登用5050千赫頻率發(fā)電千赫頻率發(fā)電機(jī)作發(fā)射機(jī)，用微音器接入天線實(shí)現(xiàn)調(diào)制，使機(jī)作發(fā)射機(jī)，用微音器接入天線實(shí)現(xiàn)調(diào)制，使大西洋航船上的報(bào)務(wù)員聽(tīng)到了他從波士頓播出大西洋航船上的報(bào)務(wù)員聽(tīng)到了他從波士頓播出的音樂(lè)。的音樂(lè)。1919

13、1919年，第一個(gè)定時(shí)播發(fā)年，第一個(gè)定時(shí)播發(fā) 語(yǔ)言和音語(yǔ)言和音樂(lè)的無(wú)線電廣播電臺(tái)在英國(guó)建成。次年樂(lè)的無(wú)線電廣播電臺(tái)在英國(guó)建成。次年 ，在，在美國(guó)的匹茲堡城又建成一座無(wú)線電廣播電臺(tái)。美國(guó)的匹茲堡城又建成一座無(wú)線電廣播電臺(tái)。 電視電視 18841884年，德國(guó)尼普科夫提出機(jī)械掃描電年，德國(guó)尼普科夫提出機(jī)械掃描電視的設(shè)想，視的設(shè)想，19271927年，英國(guó)貝爾德成功地用電話年，英國(guó)貝爾德成功地用電話線路把圖像從倫敦傳至大西線路把圖像從倫敦傳至大西 洋中的船上。茲洋中的船上。茲沃霄金在沃霄金在19231923和和19241924年相繼發(fā)明了攝像管和顯年相繼發(fā)明了攝像管和顯像管。像管。19311931年

14、，他組裝成世界上第一個(gè)全電子年，他組裝成世界上第一個(gè)全電子電視系統(tǒng)電視系統(tǒng)。緒論15雷達(dá)雷達(dá)（Radio Detection and RangingRadio Detection and Ranging） 二次世界大戰(zhàn)前夕，飛機(jī)成為主要進(jìn)攻武器。二次世界大戰(zhàn)前夕，飛機(jī)成為主要進(jìn)攻武器。英、美、德、法等國(guó)競(jìng)相研制一類能夠早期警英、美、德、法等國(guó)競(jìng)相研制一類能夠早期警戒飛機(jī)的裝置。戒飛機(jī)的裝置。19361936年，英國(guó)的瓦特設(shè)計(jì)的警年，英國(guó)的瓦特設(shè)計(jì)的警戒雷達(dá)最先投入了運(yùn)行。有效地警戒了來(lái)自德戒雷達(dá)最先投入了運(yùn)行。有效地警戒了來(lái)自德國(guó)的轟炸機(jī)。國(guó)的轟炸機(jī)。19381938年，美國(guó)研制成第一部能指年

15、，美國(guó)研制成第一部能指揮火炮射擊的火炮控制雷達(dá)。揮火炮射擊的火炮控制雷達(dá)。19401940年，多腔磁年，多腔磁控管的發(fā)明，微波雷達(dá)的研制成為可能。控管的發(fā)明，微波雷達(dá)的研制成為可能。19441944年，能夠自動(dòng)跟蹤飛機(jī)的雷達(dá)研制成功。年，能夠自動(dòng)跟蹤飛機(jī)的雷達(dá)研制成功。19451945年，能消除背景干擾顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的顯示技術(shù)年，能消除背景干擾顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的顯示技術(shù)的發(fā)明的發(fā)明, ,使雷達(dá)更加完善。在整個(gè)第二次世界大使雷達(dá)更加完善。在整個(gè)第二次世界大戰(zhàn)期間戰(zhàn)期間, ,雷達(dá)成了電磁場(chǎng)理論最活躍的部分。雷達(dá)成了電磁場(chǎng)理論最活躍的部分。緒論16衛(wèi)星通信技術(shù)衛(wèi)星通信技術(shù) 19581958年年, , 美國(guó)

16、發(fā)射低軌的美國(guó)發(fā)射低軌的“斯科爾斯科爾”衛(wèi)星成功衛(wèi)星成功, ,這是第一顆用于通信的試驗(yàn)衛(wèi)星。這是第一顆用于通信的試驗(yàn)衛(wèi)星。19641964年年, ,借助定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了美、借助定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了美、 歐、非歐、非三大洲的通信和電視轉(zhuǎn)播。三大洲的通信和電視轉(zhuǎn)播。19651965年年, ,第一顆商用定第一顆商用定點(diǎn)同步衛(wèi)星投入運(yùn)行。點(diǎn)同步衛(wèi)星投入運(yùn)行。19691969年年, , 大西洋、太平洋和大西洋、太平洋和印度洋上空均已有定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星印度洋上空均已有定點(diǎn)同步通信衛(wèi)星, ,衛(wèi)星地球站衛(wèi)星地球站已遍布世界各國(guó)，這些衛(wèi)星地球站又和本國(guó)或本地已遍布世界各國(guó)，這些衛(wèi)星地球站又和本國(guó)

17、或本地區(qū)的通信網(wǎng)接通。衛(wèi)星通信經(jīng)歷區(qū)的通信網(wǎng)接通。衛(wèi)星通信經(jīng)歷1010年的發(fā)展，終趨年的發(fā)展，終趨于成熟于成熟。緒論17 衛(wèi)星定位技術(shù)衛(wèi)星定位技術(shù) 19571957年衛(wèi)星發(fā)射成功后，人們?cè)噲D將年衛(wèi)星發(fā)射成功后，人們?cè)噲D將雷達(dá)引入衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)以衛(wèi)星為基地對(duì)地球雷達(dá)引入衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)以衛(wèi)星為基地對(duì)地球表面及近地空間目標(biāo)的定位和導(dǎo)航。表面及近地空間目標(biāo)的定位和導(dǎo)航。19581958年底，美國(guó)開(kāi)始研究實(shí)施這一計(jì)劃，于年底，美國(guó)開(kāi)始研究實(shí)施這一計(jì)劃，于19641964年研究成功子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。年研究成功子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。19731973年美國(guó)提出了由年美國(guó)提出了由2424顆衛(wèi)星組成的實(shí)用顆衛(wèi)星組成的實(shí)用

18、系統(tǒng)新方案，即系統(tǒng)新方案，即GPSGPS計(jì)劃。其含義是利用導(dǎo)計(jì)劃。其含義是利用導(dǎo)航衛(wèi)星航衛(wèi)星 進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距。進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距。19901990年最終的年最終的GPSGPS方案是由方案是由2121顆工作衛(wèi)星和顆工作衛(wèi)星和3 3顆在軌備用顆在軌備用衛(wèi)星組成。衛(wèi)星組成。緒論18電磁場(chǎng)與波的更多應(yīng)用電磁場(chǎng)與波的更多應(yīng)用 當(dāng)今的無(wú)線通信、廣播、雷達(dá)、遙控遙測(cè)、微波當(dāng)今的無(wú)線通信、廣播、雷達(dá)、遙控遙測(cè)、微波遙感、無(wú)線因特網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、衛(wèi)星定位以及光纖遙感、無(wú)線因特網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、衛(wèi)星定位以及光纖通信等信息技術(shù)都是利用電磁波作為媒介傳輸信息的。通信等信息技術(shù)都是利用電磁波作為媒介傳輸信息的。 靜電復(fù)印、靜

19、電除塵以及靜電噴漆等技術(shù)靜電復(fù)印、靜電除塵以及靜電噴漆等技術(shù)都是基于靜電場(chǎng)對(duì)于帶電粒子具有力的作用。都是基于靜電場(chǎng)對(duì)于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，電磁鐵、磁懸浮軸承以及磁懸浮列車等，都是利用磁場(chǎng)力的作用。都是利用磁場(chǎng)力的作用。緒論19B2 隱形轟炸機(jī)隱形轟炸機(jī) i rri反反 射射 定定 律律 的的 應(yīng)應(yīng) 用用緒論20 全全 球球 定定 位位 系系 統(tǒng)統(tǒng) Global Positioning System(GPS)信信 息息 載載 體體 的的 應(yīng)應(yīng) 用用 緒論21緒論22世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮試驗(yàn)車世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮試驗(yàn)車西南交通大學(xué)應(yīng)用超導(dǎo)研究所研

20、制Stable!Stable!磁磁 場(chǎng)場(chǎng) 力力 的的 應(yīng)應(yīng) 用用緒論23 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子、電氣系統(tǒng)獲得隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子、電氣系統(tǒng)獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。運(yùn)行中的電子、電氣設(shè)備大越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。運(yùn)行中的電子、電氣設(shè)備大多伴多伴隨著電磁能量的轉(zhuǎn)換，使得高密度、寬頻譜的電磁信隨著電磁能量的轉(zhuǎn)換，使得高密度、寬頻譜的電磁信息充滿整個(gè)人類的生存空間，構(gòu)成極其復(fù)雜的電磁環(huán)息充滿整個(gè)人類的生存空間，構(gòu)成極其復(fù)雜的電磁環(huán)境，出現(xiàn)了電磁干擾和電磁污染。使電子系統(tǒng)受到嚴(yán)境，出現(xiàn)了電磁干擾和電磁污染。使電子系統(tǒng)受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，人類生存受到威脅。人們面臨的一個(gè)新問(wèn)峻的挑戰(zhàn)，人類生存受到威脅。

21、人們面臨的一個(gè)新問(wèn)題就是如何提高電子系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下正常運(yùn)行題就是如何提高電子系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下正常運(yùn)行的能力，如何改善人類生存環(huán)境。的能力，如何改善人類生存環(huán)境。 緒論24 在這樣的背景下提出了電磁兼容的概念，逐漸形在這樣的背景下提出了電磁兼容的概念，逐漸形成了一門(mén)新學(xué)科成了一門(mén)新學(xué)科電磁兼容性電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility,簡(jiǎn)寫(xiě)為簡(jiǎn)寫(xiě)為EMC）。）。電子系統(tǒng)的電磁兼容電子系統(tǒng)的電磁兼容性的分析、計(jì)算、試驗(yàn)都要用到大量的電磁場(chǎng)理論知性的分析、計(jì)算、試驗(yàn)都要用到大量的電磁場(chǎng)理論知識(shí)，應(yīng)用到電路的基礎(chǔ)知識(shí)，甚至生物醫(yī)學(xué)知識(shí)。可識(shí)，應(yīng)用到電路的基礎(chǔ)知識(shí)，甚至生物醫(yī)學(xué)知識(shí)。可以說(shuō)，電磁兼容學(xué)科是電磁場(chǎng)學(xué)科和其他相關(guān)學(xué)科相以說(shuō)，電磁兼容學(xué)科是電磁場(chǎng)學(xué)科和其他相關(guān)學(xué)科相結(jié)合而形成的新學(xué)科。結(jié)合而形成的新學(xué)科。緒論25矢量分析矢量分析靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)恒定電場(chǎng)恒定電場(chǎng)恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)準(zhǔn)靜態(tài)電磁場(chǎng)準(zhǔn)靜態(tài)電磁場(chǎng)平面電磁波的傳播平面電磁波的傳播均勻傳輸線中的導(dǎo)行電磁波均勻傳輸線中的導(dǎo)行電磁波波導(dǎo)與諧振腔波導(dǎo)與諧振腔