工程電磁場(chǎng)培訓(xùn)課件

123教育部電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)根底課教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)?電磁場(chǎng)?課程教學(xué)根本要求45電磁學(xué)三大實(shí)驗(yàn)定律：庫(kù)侖定律，安培定律，法拉第定律。6麥克斯韋的奉獻(xiàn)：位移電流假設(shè)和理論總結(jié)赫茲的奉獻(xiàn)：位移電流假設(shè)驗(yàn)證，電磁波7庫(kù)侖定律安培定律法拉第定律位移電流假設(shè)電磁學(xué)三大實(shí)驗(yàn)定律麥克斯韋電磁場(chǎng)方程組電磁場(chǎng)理論的建立庫(kù)侖定律8電磁學(xué)與電磁場(chǎng)電路理論與電磁場(chǎng)工程電磁場(chǎng)面向工程的教學(xué)體系實(shí)驗(yàn)定律——根本原理——邊值問(wèn)題——數(shù)值計(jì)算場(chǎng)的性質(zhì)——場(chǎng)的分布規(guī)律場(chǎng)源媒質(zhì)工程應(yīng)用根本方程微分形式9電磁場(chǎng)電磁學(xué)電動(dòng)力學(xué)電磁理論工程電磁場(chǎng)電磁場(chǎng)與電磁波10電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科根底課：電路理論工程電磁場(chǎng)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)微機(jī)原理與應(yīng)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)信號(hào)分析與處理自動(dòng)控制原理專(zhuān)業(yè)根底課：電機(jī)學(xué)電力電子技術(shù)根底電力系統(tǒng)根底11應(yīng)用背景電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)民用軍工電磁兼容生物電磁學(xué)電氣工程信息工程12地磁場(chǎng)、太陽(yáng)耀斑、磁暴13雷電14汽輪發(fā)電機(jī)15水輪發(fā)電機(jī)16變壓器17變電站18雷達(dá)19電磁波暗室〔無(wú)反射〕202122電場(chǎng)脈沖模擬器23開(kāi)闊地試驗(yàn)24磁懸浮分析For1cmlevitation:Drive: Current1320A Freq400kHzCoil: Radius1.0cm Wire0.89mmCopperBall: Diameter1cm Mass4.66gRef:W.Brisley&B.S.Thornton:Brit.J.Appl.Phys.,v.14,p.682,196225MagneticForceReactionFieldLevitationForce(mN):Theory45.72Lorentz42.04MaxwellStr44.60VirtWork44.73提升力

2-DMagnetostatics(2-D靜磁場(chǎng))

2627絕緣子電位分布圖28絕緣子電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖2930P30

狀態(tài)1—邊界元結(jié)果狀態(tài)1—有限元結(jié)果±800kV換流閥屏蔽罩外表電場(chǎng)計(jì)算有限元比邊界元結(jié)果大4%左右31波導(dǎo)電磁場(chǎng)場(chǎng)分布32333435表4時(shí)變電場(chǎng)和磁場(chǎng)的公眾暴露導(dǎo)出限值(rms值)頻率范圍電場(chǎng)強(qiáng)度E(V/m)磁場(chǎng)強(qiáng)度H(A/m)磁感應(yīng)強(qiáng)度B(μT)<1Hz－700090001Hz-8Hz80007000/f29000/f28Hz-25Hz8000900/f1100/f0.025kHz-0.8kHz200/f0.9/f1.1/f0.8kHz-3kHz200/f1.131.43kHz-150kHz671.131.40.15MHz-1MHz670.17/f0.21/f1MHz-23MHz67/f1/20.17/f1/20.21/f1/223MHz-2500MHz140.0360.0442.5GHz-10GHz9.85f1/20.026f1/20.028f1/210GHz-300GHz280.0730.0883637根本原理：靜電場(chǎng)的根本原理恒定電場(chǎng)的根本原理恒定磁場(chǎng)的根本原理時(shí)變電磁場(chǎng)的根本原理分析計(jì)算方法：鏡像法、別離變量有限元法數(shù)學(xué)工具：矢量分析與場(chǎng)論專(zhuān)題討論：電磁場(chǎng)的能量電磁波電路參數(shù)計(jì)算電磁場(chǎng)的工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)物實(shí)驗(yàn)38391、認(rèn)真聽(tīng)課，積極答問(wèn)。2、死記硬背，毫無(wú)意義。3、梳理思路，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。4、開(kāi)闊眼界，擴(kuò)展知識(shí)。5、適量練習(xí)，熟練掌握。6、重視數(shù)學(xué)，終身受益?？荚囆问剑洪]卷4041王澤忠、全玉生、盧斌先編著?工程電磁場(chǎng)?42馮慈璋、馬西奎主編?工程電磁場(chǎng)導(dǎo)論?43馬信山、張濟(jì)世、王萍編著?電磁場(chǎng)根底?44倪光正主編?工程電磁場(chǎng)原理?45雷銀照?電磁場(chǎng)?464748劉鵬程主編?工程電磁場(chǎng)簡(jiǎn)明手冊(cè)?49第1章矢量分析與場(chǎng)論根底1.1矢量分析公式1.2場(chǎng)的根本概念與可視化1.3標(biāo)量場(chǎng)的方向?qū)?shù)和梯度1.4矢量場(chǎng)的通量和散度1.5矢量場(chǎng)的環(huán)量和旋度1.6哈米爾頓算子1.7常用坐標(biāo)系中的有關(guān)公式第2章靜電場(chǎng)的根本原理2.1庫(kù)侖定律與電場(chǎng)強(qiáng)度2.2電位與靜電場(chǎng)的環(huán)路定理2.3高斯通量定理2.4電偶極子2.5導(dǎo)體和電介質(zhì)2.6電位移矢量2.7靜電場(chǎng)的根本方程與分界面銜接條件2.8靜電場(chǎng)的邊值問(wèn)題第3章恒定電場(chǎng)的根本原理3.1電流與電流密度3.2恒定電場(chǎng)的根本方程3.3導(dǎo)電媒質(zhì)分界面銜接條件3.4恒定電流場(chǎng)的邊值問(wèn)題第4章恒定磁場(chǎng)的根本原理4.1安培定律與磁感應(yīng)強(qiáng)度4.2矢量磁位與磁通連續(xù)性定理4.3安培環(huán)路定理4.4磁偶極子4.5磁媒質(zhì)4.6磁場(chǎng)強(qiáng)度4.7恒定磁場(chǎng)的根本方程與分界面銜接條件4.8恒定磁場(chǎng)的邊值問(wèn)題第5章時(shí)變電磁場(chǎng)的根本原理5.1法拉第電磁感應(yīng)定律5.2全電流定律5.3電磁場(chǎng)的根本方程組5.4動(dòng)態(tài)位5.5達(dá)朗貝爾方程的解5.6輻射5.7準(zhǔn)靜態(tài)電磁場(chǎng)的邊值問(wèn)題第6章電磁場(chǎng)邊值問(wèn)題的解析方法6.1一維泊松方程的解析積分解法6.2拉普拉斯方程的別離變量法6.3靜電場(chǎng)的鏡像法6.4靜電場(chǎng)的電軸法6.5恒定磁場(chǎng)的鏡像法第7章電磁場(chǎng)邊值問(wèn)題的數(shù)值方法7.1加權(quán)余量原理7.2插值法構(gòu)造近似函數(shù)7.3二維泊松方程的有限元法7.4邊界元法第8章電磁場(chǎng)的能量和力8.1靜電場(chǎng)的能量8.2恒定電場(chǎng)的能量8.3恒定磁場(chǎng)的能量8.4時(shí)變電磁場(chǎng)的能量8.5電磁力與虛位移法第9章平面電磁波

9.1理想介質(zhì)中的均勻平面波

9.2電磁波的極化

9.3導(dǎo)電媒質(zhì)中的均勻平面波

9.4垂直入射平面電磁波的反射與透射

9.5導(dǎo)體中的渦流集膚效應(yīng)和電磁屏蔽第10章電路參數(shù)的計(jì)算原理

10.1電容的計(jì)算原理

10.2電導(dǎo)與電阻的計(jì)算原理

10.3電感的計(jì)算原理

10.