无线电基础：电磁波如何产生与传输
电力最迷人应用之一是创造不可见能量涟漪——无线电波。本课聚焦交流电，将概述无线电技术核心原理。
奥斯特意外发现电磁学揭示电磁深刻联系。电流流经导体产生垂直于电流方向的磁场。反之，导体暴露于变化磁通感应电压。
科学家早观察到此垂直相互作用，但詹姆斯·克拉克·麦克斯韦揭示的更深层联系改变现代科学。
电场与磁场关系
麦克斯韦突破将电磁统一为四优雅方程，显示电场磁场内在链接，无需导电路径。简言之：
- 变化电场产生垂直磁场。
- 变化磁场产生垂直电场。
这相互增强场能以光速在真空传播，形成电磁波。光、X射线、伽马射线皆电磁辐射；唯一区别在于振荡频率。
向专门设计的天线施加交流电压，可产生低频电磁波，成无线电通信基础。
天线类型
天线是辐射或捕获电磁场的装置。两基本设计为偶极子和环形，如下图：
偶极子与环形天线。
偶极子似开路，环形似短路。適當頻率交流源驱动时，两构型均成有效辐射体。
偶极子两分离导线作电容器，使电场向外辐射。环形闭合路径作大空芯电感器，使磁场扩散。两者交变场产生垂直互补场，维持电磁波传播。
天线功能
耦合高频交流源时，天线作发射机，将电能转电磁波。反之，置于电磁场中可作接收机，将入射波转回电信号：
基本收发射机。
天线技术浩瀚，此概览提供核心概念并可能激发动手实验。
复习：
- 麦克斯韦证实变化电场生垂直磁场、反之亦然，即便在自由空间。
- 电磁波由垂直振荡电磁场组成，以光速传播。
- 天线受高频交流驱动辐射变化电/磁场，或捕获此场转电信号。
- 偶极子天线由两不接触导线组成，通电时主要辐射电场。
- 环形天线为闭合导线环，通电时主要辐射磁场。
相关练习册：
- 基础电磁学与电磁感应练习册
工业技术