高中物理关于电磁场的所有公式(高中物理必修第三册-麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点)

1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点

(1)变化的磁场产生电场

在变化的磁场中放入一个闭合电路,电路里会产生感应电流。既然产生了感应电流,一定是有了电场,它促使导体中的自由电荷做定向运动;即使在变化的磁场中没有闭合电路,同样会在空间产生电场。即电磁感应现象的实质是变化的磁场产生了电场。

(2)变化的电场产生磁场

麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性,相信电场与磁场的对称之美。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场也能产生磁场。

2.按照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场。

3.麦克斯韦的预言

如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场。于是,变化的电场和磁场交替产生,由近及远地向周围传播,由此预言空间可能存在电磁波。

高中物理关于电磁场的所有公式(高中物理必修第三册-麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点)(1)

4.水波和声波的传播都需要介质,与这些波不同,电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”,可以在真空中传播。麦克斯韦推算出电磁波的速度等于光速,并由此提出了光的电磁理论:光是以波动形式传播的一种电磁振动。

5.1886年,德国科学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波。后来他又做了大量的实验,证实了麦克斯韦的电磁场理论,为无线电技术的发展开拓了道路。

值得注意的是:(1)电场和磁场是两种不同的物质,周期性变化的电场和磁场交替产生,形成电磁波;但有电场的空间不一定有磁场,有磁场的空间也不一定有电场。

(2)电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场,而不是静电场和静磁场简单的复合。

(3)深化理解

①恒定的磁场不产生电场,恒定的电场不产生磁场。

②变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。

③周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。

高中物理关于电磁场的所有公式(高中物理必修第三册-麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点)(2)

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