试论述电磁场理论的发展历史以及在现在科技中的应用[宝典]

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1、02113002何海波电磁场理论的发展历史以及在现在科技中的应用对电磁场现象的研究是从十六世纪下半叶英国伊莉莎口女王的试医官吉尔伯特开始，然而他的研究方法很原始，基本上是定性地对现彖的总结。对电磁场的近代研究是从十八世纪的卡文迪许、库伦开始，他们开创了用测量仪器对电磁场现象做定量的规律,引起了电磁场从定性到定量的飞跃。库仑定律的建立基于英国科学家卡文迪许在1772年做的一个一个电学实验，他用一个金属球壳使之带电，发现电荷全部分布在球壳的外表面，球腔中任何一点都没有电的作用。库伦定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。安培

2、在假设了两个电流元Z间的相互作用力沿着它们的连线Z间的作用力止比于它们的长度和电流强度，而与它们之间的距离的平方成反比的公式，即提出了著名的安培环路定理。基于这与牛顿万有引力定律十分类似，S.D.泊松、C.F.高斯等人仿照引力理论，对电磁现彖也引入了各种场矢量，如电场强度、电通量密度（电位移矢量）、磁场强度、磁通密度等，并将这些量表示为空间坐标的函数。但是当时对这些量仅是为了描述方便而捉出的数学手段，实际上认为电荷z间或电流Z间的物理作用是超距作用。直到M.法拉第,他认为场是真实的物理存在，屯力或磁力是经过场中的力线逐步传递的，最终才作

3、用到电荷或电流上。他在1831年发现了著名的电磁感应定律，并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述，但是电磁感应定律的确认是在1851年，这一过程花了20年。1846年,M.法拉第述捉出了光波是力线振动的设想，为以后麦克斯韦从数学上建立电磁场理论奠定了基础。J.C.麦克斯韦继承并发展了法拉第的这些思想，仿照流体力学中的方法,采用严格的数学形式，将电磁场的基本定律归结为4个微分方程，人们称之为麦克斯韦方程组。在方程屮麦克斯韦对安培环路定律补充了位移电流的作用，他认为位移电流也能产生磁场。根据这组方程，麦克斯韦还导出了场的传播是需要时间的，其

4、传播速度为冇限数值并等于光速，从而断定电磁波与光波冇共同屈性，预见到存在电磁辐射现彖。静电场、恒定磁场及导体中的恒定电流的电场，也包括在麦克斯韦方程中，只是作为不随时间变化的特例。麦克斯韦全面地总结了电磁学研究的全部成果，并在此基础上提出了“感生电场刑“位移电流'啲假说，建立了完整的电磁场理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而口揭示了光、电、磁现象的内在联系及统一性，完成了物理学的乂一次大综合。他的理论成果为现代无线电电子工业奠定了理论基础。1873年，麦克斯韦发表了《电磁场通论》一书，这是替补集地磁场理论值大成的经典著作。受麦克斯

5、韦理论的影响，赫兹用实验证实了为宜电流和电磁波的存在，证实了电磁波与光波的一致性，这不仅给与电磁场理论一决定性的证明，而且是麦克斯韦iede理论得到了人们的普遍承认，而且也为人类利用无线电奠定了重大的实验基础电磁场理论的发展经历了很长时间，从发现到证实，从现象到理论，这一过程需要几代物理学家的努力付出。电磁场理论在现代科技屮有着广泛的应用。现代电子技术如通讯、广播、导航、雷达、遥感、测控、喙面子对抗、电子仪器和测量系统，都离不开电磁场的发射，控制、传播和接收；从假期，工业自动化到地质勘测，从电力、交通等工业'农业到医疗卫生等国民经济领域

6、，几乎全都涉及到电磁场理论的应用。不仅如此，电磁学一直是，将來仍是新兴科学的孕育点。接下来举儿个具体的例子来说明电磁场理论在科技中的应用。。1、电磁波在隐形技术屮的应用。隐形技术的一项主要工作是提高反雷达侦测得能力，也就是提高目标在雷达侦测下的隐形性能，通常藉曲目标的雷达散射截面积表示体积。所谓雷达散射截面积使之：口标被雷达散射的电磁波侦测是，器反射电磁波能量的程度。雷达散射截面积的大小，反映了目标反射电磁波能量的强弱，器越小，雷达就越不易探测到目标。2、电磁波技术在停车场管理系统中的应用随着智能停车场管理系统在国内的不断普及，用户对停

7、车场管理的要求也不断改变和提高，除了电子技术、计算机技术、短距离射频技术和通讯技术的充分运用之外，远距离射频识别技术也慢慢受到用户的青睞。CTST2000型智能停车场远距离射频识别系统设备是在充分运用世界先进电磁波技术的基础上，通过远距离射频识别技术、网络通信技术、自动控制技术等应用技术的有机结合而研制成功的，它填补了国内智能卡应用技术领域的一项空白。本远距离射频识别系统的感应距离在lm-10m之间可调，并不同于进口相关设备的昂贵和安装的不便。用户只需在普通停车场系统配置的基础上增加木远距离识别系统设备，就可实现停车场车辆不停车进出，有

8、效防止人为因素给停车场管理带来的破坏和干扰，实现停车场的智能化科学管理，确保车辆安全。3探地雷达采用探地雷达对矿井防水体进行缺陷探测，是利用探地雷达发射的电磁波在地下介质仲传播规律的研究与波场特点的分析，结