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电磁场与电磁波试验报告

广东其次师范学院学生试验报告一

院系名称

专业名称 电子信息试验课程名称

试验工程名称

试验时间试验成绩

班级 姓名

学号

电磁场与电磁波试验

电磁感应定律的验证

试验地点指导教师签名

试验报告内容包含：试验目的、试验仪器、试验原理，试验内容、试验步骤、试验数据整理与归纳〔数据、

图表、计算等〕、试验结果分析、试验思考题、试验心得。

【试验目的】

1、通过电磁感应装置的设计，了解麦克斯韦电磁感应定律的内容

2、了解半波天线感应器的原理及设计方法

3、天线长短与电磁波波长的接收匹配关系

【试验仪器】

试验仪器名称

HD-CB-V电磁场电磁波数字智能实训平台

电磁波传输电缆平板极化天线半波振子天线感应灯泡

【试验原理】

试验仪器数量1套

1套

1副

1副

1个

麦克斯韦电磁理论阅历定律包括：静电学的库仑定律，涉及磁性的定律，关于电流的磁性的安培定律，法拉第电磁感应定律。麦克斯韦把这四个定律予以综合，导出麦克斯韦方程，该方程组系统而完整地概括了电磁场的根本规律，并预言了电磁波的存在。麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。下面我们通过制作感应天线体，来验证电磁场的存在。

如图示：电偶极子是一种根本的辐射单元，它是一段长度远小于波长的直线电流元，线上的电流均匀同相，一个作时谐振荡的电流元可以辐射电磁波，故又称为元天线，元天线是最根本的天线。电磁感应装置的接收天线可承受多种天线形式，相对而言性能优良，但又简洁制作，本钱低廉的有半波天线、环形天线、螺旋天

线等。

本试验重点介绍其中的一种半波天线。

半波天线又称半波振子，是对称天线的一种最简洁的模式。对称天线〔或称对称振子〕可以看成是由一段末端开路的双线传输线形成的。这种天线是最通用的天线型式之一，又称为偶极子天线。而半波天线是对称天线中应用最为广泛的一种天线，它具有构造简洁和馈电便利等优点。半波振子因其一臂长度为λ/4，全长为半波长而得名。其辐射场可由两根单线驻波天线的辐射场相加得到，于是可得半波振子〔L=λ/4〕的远区场强有以下关系式：│E│=[60Imcos(πcosθ/2)]/R。sinθ=[60Im/R。]│f(θ)│式中，f(θ)为方向函数。对称振子归一化方向函数为│F(θ)│=│f(θ)│/fmax=|cos(πcosθ/2)/sinθ

|其中fmax是f(θ)的最大值。由上式可画出半波振子的方向图如下:

半波振子方向函数与ψ无关，故在H面上的方向图是以振子为中心的一个圆，即为全方性的方向图。在E面的方向图为8字形，最大辐射方向为θ=π/2，且只要一臂长度不超过λ，辐射的最大值始终在θ=π/2方向上；假设连续增大L，辐射的最大方向将偏离θ=π/2方向。

【试验内容】

〔一〕测量电磁波放射频率

〔二〕制作半波振子天线

〔三〕验证麦克斯韦电磁理论，电磁场的存在

【试验步骤】

〔一〕测量电磁波放射频率

1、用N型电缆直接将“输出口2〞连接至“功率频率检测口〞。

2、在液晶界面上同时显示动身射功率及频率。

3、电磁波放射源的频率F,求得波长：λ=V光/F，比方，电磁波放射源频率为

900MHz,那么：λ=V光/F=3*108/900*106=0.33m.

半波天线长L=0.165m那么两端子分别均为

4，电磁波波长也可由液晶界面波长计算公式直接计算得出。

〔二〕制作半波振子天线

1、剪下一段铜丝，按计算得到尺寸剪下2段铜丝。

2、将铜丝末端漆刮掉，保持良好导电。

3、将天线安装到转盘上，这时就完成了半波天线的制作。

4、其他天线方法同上。

〔三〕验证麦克斯韦电磁理论，电磁场的存在

1、将“输出口3〞与极化天线通过SMA电缆相连，按下放射开关，电磁波经传输电缆，经天线放射后在空中传输

2、灯泡被点亮，验证了电磁场的存在。

【试验数据整理与归纳】〔数据、图表、计算等〕灯泡被点亮，验证了电磁场的存在。

【试验结果分析】

灯泡被点亮，说明放射的电磁波可被接收并转换成电能，使灯泡发光。

【试验思考题】

半波天线不对称对试验结果有影响吗？

【试验心得】

当一个量与两个或两个以上物理量有关系时，必需运用掌握变量法。所以我们在试验中肯定要掌握好变量。

广东其次师范学院学生试验报告三

院系名称

专业名称 电子信息试验课程名称

试验工程名称试验时间

试验成绩

班级 姓名

学号

电磁场与电磁波试验

电磁场中位移电流的测试与计算试验地点

指导教师签名

试验报告内容包含：试验目的、试验仪器、试验原理，