Electro-magnetic-s 電 磁 學 相關名詞Electricity (電學, 電力), Electron(電子), Electronics(電子學) Magnetic 指“磁的”, 加上s表 “…學” 相 關 名 詞Magnet (磁鐵), Magnetism / Magnetics (磁學) Magneto- (字首, 指“磁的”)

電磁學 (Electromagnetics)概論 (續) 電磁學的相關學門: 微電子學 電路學 物理學 電磁學 光學 電機機械 數學 微波通訊 醫學工程

電磁學 (Electromagnetics)概論 (續) 電磁學中的數學 解析幾何  平面向量, 空間向量  內積, 外積  長度, 角度, 面積, 體積 向量微積分  Divergence, Curl  環積分  面積分  體積分 微分方程式  初始值, 邊界值問題

電磁學 (Electromagnetics)概論 (續) 電磁學的應用在那裡? 電場的應用: CRT, 液晶, 電容位移計, 觸控面板, … 磁場的應用: 核磁共振成像, 質譜儀, 非破壞檢測, 生物磁場, … 介電材料的應用: 電容器, 壓電材料, 加速度計, … 磁性材料的應用: 羅盤, 永久磁鐵, 電磁爐, 磁記錄(磁碟, 磁帶),… 電磁力的應用: 電磁鐵, 電動機, 揚聲器, 繼電器, 磁浮, … 電磁感應的應用: 發電機, 變壓器, 發射及接收天線, … 電磁波的應用: 無線通訊, 光纖通訊, 微波爐, …

Liquid Crystal Display (LCD) backlighting polarizer filter film ITO electrodes on glass liquid crystal ITO electrodes on glass polarizer filter film

Thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD)

觸控面板 (touchscreen)

Capacitive displacement transducer (電容式位移換能器)

Capacitive displacement transducer (電容式位移換能器)

無線通訊

微波爐

光纖

天線

變壓器 (transformer)

電動機

電磁鐡 http://www.gmw.com/electromagnets/dipole/5403/5403.html

磁記錄

電磁爐

釹鐵硼磁鐵 (NdFeB Magnet) 鐵氧磁鐵 ferrite magnets A neodymium magnet holding up 1300 times its own mass

壓電效應 (piezoelectric effect) y x1 z 石英晶體 (quartz) x2 x3 y x1 x-cut石英片   正電壓 x1  負電壓  x1

振動偵測器 蜂鳴器

用微機電製程製做的 壓電式壓力感測器

風力發電機 火力發電廠 Power generation

交流發電機 (Alternator) Early 20th century Alternator made in Budapest, Hungary, in the power generating hall of a hydroelectric station (http://en.wikipedia.org/wiki/Alternator)

質譜儀 (Mass Spectrometer) Bout

羅盤 (compass) A simple dry magnetic pocket compass Model of a Han Dynasty (206 BCE – 220 CE) south-indicating ladle

電磁波

光是電磁波的一種 資料來源: 維基百科, 網址: http://www.wikipedia.org/

正弦電磁波-波長 電磁波的波長  米 m 釐米 mm 微米 m 奈米 nm 102 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 101 無線電波 微波 遠 紅外光 紅外光 可 見 光 紫 外 光 X 光  射線 鯨 人 老鼠 螞蟻 塵螨 0.5-0.1 mm 細菌 50-1 m 病毒 500-10 nm 分子 原子 原子核

電磁波的分類 電磁波在不同 頻率/波長 時的命名

揚聲器

一般導體的磁浮 (渦電流效應)

逆磁性物質的磁浮 水具有逆磁性 熱解石墨具有極強的逆磁性 資料來源: http://www.hfml.ru.nl/ 資料來源: 維基百科, http://www.wikipedia.org/

生物體的磁浮 含水的生物體具有逆磁性 資料來源:http://www.hip2b2.com 資料來源: http://lofi.forum.physorg.com/ 資料來源:http://www.hip2b2.com

超導體的磁浮

利用電磁鐵及控制原理的磁浮列車

微小磁場強度表 磁場強度 (Tesla) 視網膜磁場 心臟磁場 (QRS) 誘發腦波 (非破壞性檢測) 10-15 10-14 10-13 NDE flaw 1 flaw 2 Sample 視網膜磁場 心臟磁場 (QRS) 誘發腦波 (非破壞性檢測) P Q R S T 10-15 10-14 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 磁場強度 (Tesla) 地球磁場 汽車、電子儀器 渦電流感應磁場 SQUID 雜訊 自發腦波(波) (60 Hz交流電源)

Mapping of the flaw 1D scan 2D image flaw NDE system excitation coil 1.3 cm Aluminum plate NDE system 4 cm excitation coil 1D scan flaw 2D image

Quantitative detection of flaw depth f = 400 Hz , 2.8 cm excitation coil flaw depth diff NDE system flaw 1 flaw 2 Sample flaw 2 flaw 1

MagnetoCardioGraphy (MCG) System 心磁測量系統 Low-Tc dc SQUID systems CardioMag Imaging, Inc., USA MagnetoCardioGraphy (MCG) System

心磁圖(MCG)與心電圖(ECG)的對照 MCG & ECG of my heart measured at NTU on Feb. 26, 2002

7x11-point MCG mapping above the chest of a healthy person 7x11-point MCG mapping above the chest of a healthy person. The data were obtained with 30 Hz low pass and power line filters by averaging 30 heartbeats. 20 cm 12 cm

Structure of magneto-encephalographic sensing system CTF Systems Inc., Canada

陰極射線管 CRT

a +Q A Vab = QA/d d  –Q b 平行板電容器

核磁共振成像(MRI)系統

原子核的磁矩

spine

問題１：電場, 磁場在那裡？ 問題２：電磁波在那裡？ 問題３：人體如何產生電場及磁場?