电磁理论的发展对现代社会的影响论文

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1、电磁理论的发展对现代社会的影响毕业论文目录引言5第一章电磁相互作用的理论61．1电磁理论的建立61．1．1麦克斯韦方程组的简介71．1．2电磁场理论的概述9第二章电磁理论的发展及应用102．1电磁理论的发展中出现几项重要科学技术102．1．1无线电广播与电视102．1．2雷达102．1．3激光11第三章电磁理论对现代社会人类的影响123．1电磁波给社会人类带来的积极作用和不利因素123．1．1电磁理论对现代社会的具体影响123．1．2电磁理论给人类带来的不利因素13第四章对未来电磁科技的展望214．1从本出发对未来电磁科技进行展望214．1．1电磁科技在材料方面的发展214．1．2电磁科技

2、在电磁波方面的发展214．1．3未来将出现的电磁科技产品21结论22参考文献22致谢2319引言电磁相互作用是世界四大基本作用力之一，电磁相互作用广泛的存在于自然界。载法拉弟发现电磁感应现象的那一年，英国诞生了一位伟大的科学家——麦克斯韦，他因创立电磁场理论而成为十九世纪最伟大的物理学家。麦克斯韦创立电磁场理论系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。电磁学理论及应用的每一次进步，都给人类社会的文明进步和发展带来了巨大的动力。电与磁是大自然中一直存在的现象，人类很早就知道运用电与磁来改善生活，丰富生命。除了自然存在的电磁场外，人们为生活的便利开发了许多用电器具，军事方面为了

3、制造低耗高效﹑攻击性强的武器，也在大力研究电磁技术。但是带来诸多便利的同时，也给人类社会带来无形的危害，这些危害正在日积月累，如果将来等它爆发的时候将是致命的。第一章电磁相互作用的理论1．1电磁理论的建立在麦克斯韦以前，解释电磁相互作用有两种相互对立的观点。一种是超距作用学说，即在研究两个电荷之间相互作用力时，忽略中介空间的作用，电荷会超越空间距离而互相作用，库仑、韦伯、安培等人都是主张用超距作用学说来解释电磁相互作用的。这种学说当时拥有数学基础；另一种是媒递作用学说，认为空间有一种能传递电力的媒质（称作以太）存在，电荷间通过媒质互相作用。法拉第通过实验揭露了空间媒质的重要作用，他认为在空

4、间媒质中充满了电力线，即通过场来传递，但媒递作用学说还没有数学基础，不易被人接受。也使其发展受到了阻碍。麦克斯韦功绩就在于建立了电磁场理论并促进了它的发展。他中学时曾在数学和诗歌比赛中获第一名，这显示了他的数学才华与丰富的想象力方面的潜力。他年轻时曾读过法拉第的《电学实验研究》，对法拉第的物理思想（如电力线和场的思想）十分推崇，同时也发现了它的弱点。麦克斯韦对电磁相互作用的超距观点早就表示“不能接受即时传播的思想”，在法拉弟的物理思想影响下，他决心“为法拉弟的场概念提供数学方法的基础”19，并随之进行了深入研究并探讨了电与磁之间发生作用的问题，发展了场的概念。在法拉第实验的基础上，总结了宏

5、观电磁现象规律，引进位移电流的概念，提出了一组描述电磁现象的规律的偏微分方程组，即麦克斯韦方程组，建立了宏观经典电磁场理论。1．1．1麦克斯韦方程组的简介1．1．1．1方程微分形式：全电流定律电磁感应定律磁通连续性定律高斯定律积分形式：全电流定律电磁感应定律磁通连续性定律高斯定律191．1．1．2方程中的物理量1．1．1．3方程的含义1)不仅随时间变化的电荷和电流是产生电磁场的源，而且时变电场和时变磁场也相互激励，时变电场和时变磁场构成了电磁场的完整的不可分割的统一整体；2)时变电场的旋度和散度一般都不为零，所以电力线可以是闭合的，也可以是不闭合的；在处，电力线不闭合，电力线起始于正电荷而

6、终止于负电荷；在处，电力线闭合，电力线与磁力线相互交链；3)时变磁场的旋度不为零，但其散度恒为零，说明磁力线一定是闭合曲线；在处，磁力线与电流线相交链；在处，磁力线与电力线相交链；4)场源一旦激励起了时变电磁场，即使去掉场源，时变电场与时变磁场会相互激励，且闭合的电力线与闭合的磁力线相互交链，电磁场分布的空间区域逐渐增大，电磁场以波的形式向远处传播；5)在线性媒质中，麦克斯韦方程组是线性方程组，满足叠加原理，即多个场源各自产生的场可以在空间同时存在，空间任一点的场等于所有场源在改点产生的场的叠加。相互铰链的闭合电力线、闭合磁力线：19图1-11．1．2电磁场理论的概述1．1．2．1场的概念

7、场是空间各点物理量的集合。物理量有标量，也有矢量。因此，物理理论中有标量场，也有矢量场。例如：温度场，电势场，引力场，电场等。电场的概念是由库仑实验定律、磁场的概念是由毕奥－萨伐尔实验定律根据力的直接作用原理引入的。磁场理论是完整的电磁学理论。它可从理论上推导出电路理论中的欧姆定律、基尔霍夫定律、光学中的折射、反射定律及其他光学定律等；解决了电磁辐射、电磁波传播等电路理论无法解决的问题。1．1．2．2完整的电磁场理论包括