电磁场与电磁波设计报告..doc

HEFEI UNIVERSITY 电磁场与电磁波设计报告 题　　　目：电磁场与电磁波设计报告 系　　　别：12级电子系 班 级：电子信息工程1班 姓　　　名： 指导 老师： 目录： 静电场的基本概念------------------------------------------3 恒定磁场的基本概念----------------------------------------5 时变磁场的基本概念----------------------------------------6 电场和磁场之间的关系--------------------------------------7 电磁场应用之变频电磁场处理油田水防垢技术------------------8 背景---------------------------------------------------8 原理结构图--------------------------------------------11 除垢、防垢工作原理------------------------------------12 电磁场处理对溶液电导率的影响--------------------------13 电磁场对溶液表面张力的影响----------------------------13 电磁场处理对溶液pH值的影响---------------------------14 实验结果分析------------------------------------------16 从水分子的结构方面---------------------------------16 电磁场诱导微晶的形成-------------------------------18 静电场的基本概念： 定义：空间位置固定不变且电量不随时间变化的电荷产生的电场，称为静电场。 几个基本定律： 库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。公式：F=k*(q1*q2)/r^2 。 电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保存不变。 高斯定理：通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的所有电荷量的代数和与电常数之比。 几个核心物理量： 电场强度：作用于静止带电粒子上的力F与粒子电荷Q之比。矢量，符号“E”。 电势差：电场强度E沿一规定路径从一点到另一点的线积分：在无旋场条件下，电压与路径无关，等于两点之间的电位差。标量，符号“UAB”。 散度：div F=▽·F 在矢量场F中的任一点M处作一个包围该点的任意闭合曲面S，当S所限定的区域直径趋近于0时，比值∮F·dS/ΔV的极限称为矢量场F在点M处的散度，并记作div F 由散度的定义可知，div F表示在点M处的单位体积内散发出来的矢量F的通量，所以div F描述了通量源的密度。 散度的重要性在于，可用于表征空间各点矢量场发散的强弱程度，当div F0 ，表示该点有散发通量的正源；当div F0 表示该点有吸收通量的负源；当div F=0，表示该点为无源场。 旋度：面元与所指矢量场f之矢量积对一个闭合面S的积分除以该闭合面所包容的体积之商，当该体积所有尺寸趋于无穷小时极限的一个矢量。 恒定磁场的基本概念： 定义：恒定电流产生的磁场成为恒定磁场或恒定电场。具体解释为，磁场强度和方向保持不变的磁场。 几个基本定律： 安培力定律：载有恒定电流的两个回路之间存在相互用力，成为安培力定律。 几个核心物理量： 安培力：通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F=ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。 时变磁场的基本概念： 定义：电场或磁场随时间变化，变化的电场就可以称为磁场的一个源，而变化的磁场的一个源，从而，时变磁场也可以电场的一个源，从而，时变电磁场就是随时间变化着的电磁场。 电磁场波动方程 1. 一般情况下，电磁场的基本方程是Maxwell’s equations，即 ： 2.在自由空间中，电场与磁场相互激发，电磁的运动规律将由Maxwell’s