物理电磁场与电磁波基础

初中物理电磁场与电磁波在我们的初中物理学习中，电磁场与电磁波是一个既神秘又充满趣味的领域。

它看似抽象，但却与我们的日常生活息息相关。

首先，让我们来了解一下什么是电磁场。

简单来说，电磁场是由电场和磁场组成的一个统一体。

电荷会产生电场，而电流会产生磁场。

当电荷运动时，电场和磁场就会相互影响、相互作用。

想象一下，就像两个好朋友，手拉手一起变化、一起玩耍。

电场就像是一个力的场，它能够对处在其中的电荷施加力的作用。

比如，我们用梳子在头发上摩擦，梳子就带上了电荷，能够吸引小纸屑，这就是电场在起作用。

而磁场呢，则像是一个“无形的手”，会对运动的电荷或者电流产生力的作用。

比如，我们常见的磁悬浮列车，就是利用磁场的力量让列车悬浮起来，减少摩擦，从而实现高速运行。

那么，电磁波又是什么呢？电磁波其实是电磁场的一种运动形态。

它是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，传播着能量和动量。

电磁波的发现是物理学史上的一个重要里程碑。

麦克斯韦通过理论研究，预言了电磁波的存在。

后来，赫兹通过实验成功地产生和检测到了电磁波，证实了麦克斯韦的理论。

电磁波的种类繁多，按照波长或者频率的不同，可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等。

无线电波在我们的生活中应用广泛，比如广播、电视、手机通信等。

微波常用于微波炉加热食物。

红外线在遥控器、夜视仪中发挥着重要作用。

可见光就是我们能够看到的各种颜色的光，赤橙黄绿青蓝紫，它们的波长不同，让我们感受到了丰富多彩的世界。

紫外线能够杀菌消毒，但过多的紫外线照射会对人体造成伤害。

X射线可以用于医学上的透视和检查。

伽马射线则具有很强的穿透力，在工业探伤等领域有应用。

电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。

这一点和机械波有很大的不同。

比如，声音是一种机械波，它需要通过介质（如空气、水等）来传播。

但电磁波，即使在没有任何物质的真空中，也能照样传播。

在现代社会中，电磁波的应用几乎无处不在。

电磁场与电磁波公式总结谢处方版电磁场与电磁波是物理学中非常重要的一个分支，它描述了电磁波的传播、散射、反射等行为。

谢处方版的《电磁场与电磁波》是一本非常经典的教材，下面是该教材中一些常用的公式总结。

1.麦克斯韦方程组这是电磁场与电磁波理论的基础，包括了四个基本方程：（1）curl E = - grad(Div) B + div(rot) A - jωμμ04πrotA, curl H = grad(Div) D + rot(rot) B - jωεε04πrotE. （2）div E = ρ/ε0, div H = 0. （3）rot E = 0, rot H = -jωμμ04πD. （4）其中E和H分别代表电场强度和磁场强度，D和B分别代表电位移和磁感应强度，A代表矢势，ρ代表电荷密度，j代表虚数单位，ω代表角频率，μ代表磁导率，ε代表介电常数。

2.波动方程描述电磁波在空间中传播的方程为：∂2E∂t2−div(rotH)=ρ∂2ρ∂t2div(rotE)=0∂2H∂t2+curl(curlE)=0其中E和H分别代表电场强度和磁场强度，ρ代表电荷密度。

3.坡印廷定理坡印廷定理描述了电磁场能量流动密度和矢量场的旋度的关系，对于一个封闭的体积元V内的电磁场，能量流量密度（功率密度）可用以下公式表示：W=12Re(E⋅JD)dV=12Re(H⋅JB)dV=12Re(E⋅J+c2H⋅B)dV其中W代表功率流密度，E和H分别代表电场强度和磁场强度，J代表电流密度，B代表磁感应强度。

该公式告诉我们，在时变电磁场中，电磁场能量沿闭合曲面S向外流动的功率等于曲面S内电磁场能量增加率。

4.洛伦兹力公式对于一个带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力，可以用以下公式表示：F=qv×B其中F代表洛伦兹力，q代表带电粒子的电量，v代表带电粒子的速度，B代表磁感应强度。

该公式告诉我们，带电粒子在磁场中所受的力垂直于磁场方向和速度方向。

电磁场与电磁波电磁场和电磁波是物理学中重要的概念，它们对于我们理解和应用电磁现象具有重要意义。

本文将介绍电磁场和电磁波的基本概念，阐述它们之间的关系，以及它们在日常生活和科学研究中的应用。

一、电磁场的概念和特性电磁场是指由电荷或电流产生的空间中的物理场。

电磁场可分为静电场和磁场两种。

静电场是由静止电荷产生的场，其特点是强度随距离的增加而减小，并且与电荷的性质有关。

磁场是由电流或者变化的电场产生的场，其特点是有磁感应强度和磁场线的方向。

电磁场具有几个重要特性。

首先，电磁场是无穷远的，即电荷或电流所产生的电磁场可以传播到无穷远的地方。

其次，电磁场具有向外辐射的特点，就像水波一样，可以向周围传播。

第三，电磁场是叠加的，即不同的电荷或电流所产生的电磁场可以在同一点上叠加，形成合成场。

二、电磁波的概念和特性电磁波是由电磁场的振荡传播产生的波动现象。

电磁波包括了电场和磁场的变化，是以光速传播的横波。

根据波长的不同，电磁波可以分为不同的频段，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线。

其中，可见光是人眼能够感知的电磁波。

电磁波具有几个重要特性。

首先，电磁波能够传播在真空中，其速度与真空中的光速相等，约为3×10^8米/秒。

其次，不同频段的电磁波具有不同的波长和能量，频率越高，波长越短，能量越大。

第三，电磁波可以被反射、折射、散射和吸收等现象。

这些特性使得电磁波在通信、遥感、医学影像等领域有着广泛的应用。

三、电磁场和电磁波的关系电磁场和电磁波之间存在着密切的关系。

电磁波是电磁场的传播方式，电磁场是电磁波的基础。

在电磁波传播的过程中，电场和磁场相互作用，互相转换，形成电磁波的传播。

同时，电磁波的传播也会产生电场和磁场的变化。

这种相互作用使得电磁场和电磁波具有相似的特性，例如传播速度相同、可以被反射和折射等。

四、电磁场与电磁波的应用电磁场和电磁波在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

在通信领域，无线电波和微波被用于无线通信和卫星通信，可见光被用于光纤通信和激光通信。

电磁场和电磁波基础测试一、选择题1．依据麦克斯韦电磁理论，以下说法正确的选项是[]A．变化的电场必定产生变化的磁场B．平均变化的电场必定产生平均变化的磁场C．稳固的电场必定产生稳固的磁场D．振荡的电场必定产生同频次的振荡磁场2．一平行板电容器与一自感线圈构成振荡电路，要使此振荡电路的周期变大，以下举措中正确的选项是[]A．增添电容器两极间的距离B．减少线圈的匝数C．增大电容器两极板间的正对面积D．增大电容器两极板间的距离的同时，减少线圈的匝数3．要使 LC 振荡电路的周期增大一倍，可采纳的方法是[] A．自感系数 L 和电容 C都增大一倍B．自感系数L和电容 C都减小一半C减小一半C．自感系数L增大一倍，而电容D．自感系数L 减小一半，而电容C增大一倍4．以下的阐述中正确的选项是[]A．在磁场四周必定能产生电场B．在变化的磁场四周必定能产生电场C．周期性变化的电场或磁场都能够产生电磁波D．振荡的电场或磁场都能够产生电磁波5．以下相关在真空中流传的电磁波的说法正确的选项是[]A．频次越大，流传的速度越大B．频次不一样，流传的速度同样C．频次越大，其波长越大D．频次不一样 ,流传速度也不一样6． LC 回路发生电磁振荡时[]A．放电结束时，电路中电流为0，电容器所带电量最大B．放电结束时，电路中电流最大，电容器所带电量为0C．充电结束时，电路中电流为0，电容器所带电量最大D．充电结束时，电路中电流最大，电容器所带电量为07．LC 回路发生电磁振荡时[]A．电容器两板间电压减小时，电路中电流减小B．电容器两板间电压减小时，电路中电流增大C．电容器两板间电压为0 时，电路中电流最大D．电容器两板间电压为最大时，电路中电流为08.如图 19-1所示，是 LC振荡电路中产生的振荡电流 i 随时间 t的变化图象，在 t3时辰以下说法正确的选项是[]A．电容器中的带电量最大B．电容器中的带电量最小C．电容器中的电场能达到最大D．线圈中的磁场能达到最小图19-1二、填空题9．在图 19-2 所示的电路中，可变电容器的最大电容是270 pF，最小电容为 30 pF，若 L 保持不变，则可变电容器的动片完整旋出与L C完整旋入时，电路可产生的振荡电流的频次之比为_____．图 19-2 10．频次为 600 kHz 到 1.5 MHz 的电磁波其波长由m 到m．11．某收音机调谐电路的可变电容器动片完整旋入时，电容是 390 PF，这时能接收到 520kHz的无线电电波，动片完整旋出时，电容变成 39 PF，这时能收到的无线电电波的频次是 ______× 106 Hz，此收音机能收到的无线电电波中，最短的波长为 ______m．（取三位有效数字）参照答案一、选择题1．D 2．C 3．A 4．BCD5．B 6．BC 7．BCD 8．B二、填空题9．3：1 10．500，20011． 1.64 ， 182。

电磁场与电磁波公式总结电磁场与电磁波是电磁学中的两个重要概念。

电磁场是描述电荷体系在空间中产生的电磁现象的物理场，而电磁波是由电磁场振荡而产生的能量传播过程。

在电磁学中，有一些重要的公式用来描述电磁场和电磁波的性质和行为。

本文将对这些公式进行总结。

1.库仑定律：库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力。

对于两个电荷之间的相互作用力F，它与两个电荷之间的距离r的平方成反比，与两个电荷的电量的乘积成正比。

库仑定律的公式如下：F=k*，q1*q2，/r^2其中F为两个电荷之间的相互作用力，k为库仑常数，q1和q2为两个电荷的电量大小，r为两个电荷之间的距离。

2.电场强度公式：电场是描述电荷体系对电荷施加的力的物理量。

电场强度E可以通过电荷q对其施加的力F来定义。

电场强度的公式如下：E=F/q其中F为电荷所受的力，q为电荷的大小。

3.高斯定律：高斯定律描述了电场的产生和分布与电荷的关系。

高斯定律可以用来计算电荷在闭合曲面上的总电通量。

高斯定律的公式如下：Φ=∮E·dA=Q/ε0其中Φ为电场在曲面上的电通量，E为电场强度矢量，dA为曲面的面积矢量，Q为曲面内的总电荷，ε0为真空介电常数。

4.法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势。

法拉第电磁感应定律的公式如下：ε = -dΦ / dt其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

5.毕奥—萨伐尔定律：毕奥—萨伐尔定律描述了电流元产生的磁场。

根据毕奥—萨伐尔定律，磁场强度B可以通过电流元i对其产生的磁场来定义。

毕奥—萨伐尔定律的公式如下：B = μ0 / 4π * ∮(i * dl × r) / r^3其中B为磁场强度，μ0为真空磁导率，i为电流强度，l为电流元的长度，r为电流元到观察点的距离。

6.安培环路定理：安培环路定理描述了围绕导线路径的磁场和沿路径的电流之间的关系。

安培环路定理的公式如下：∮B·dl = μ0 * I其中B为磁场强度矢量，dl为路径元素矢量，I为路径中的总电流，μ0为真空磁导率。

电磁场与电磁波知识点总结电磁场知识点总结篇一电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点，多以选择题的形式出现，题目难度较低，属于必得分题目，重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。

下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。

电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

理解：* 均匀变化的电场产生恒定磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡电场产生同频率振荡磁场* 均匀变化的磁场产生恒定电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，振荡磁场产生同频率振荡电场* 电与磁是一个统一的整体，统称为电磁场（麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分，有机的统一为一个整体，并成功预言了电磁波的存在）二、电磁波1、概念：电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。

（赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波的波速）2、性质：* 电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播* 电磁波是横波* 电磁波在真空中的传播速度为光速* 电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路：由电感线圈与电容组成，在振荡过程中，q、I、E、B 均随时间周期性变化振荡周期：T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射* 条件：足够高的振荡频率；电磁场必须分散到尽可能大的'空间* 调制：把要传送的低频信号加到高频电磁波上，使高频电磁波随信号而改变。

调制分两类：调幅与调频# 调幅：使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变# 调频：使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变（电磁波发射时为什么需要调制？通常情况下我们需要传输的信号为低频信号，如声音，但低频信号没有足够高的频率，不利于电磁波发射，所以才将低频信号耦合到高频信号中去，便于电磁波发射，所以高频信号又称为“载波”）5、电磁波的接收* 电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时，接受电路中振荡电流最强（类似机械振动中的“共振”）。

梯度: 高斯定理:A d S ，电磁场与电磁波知识点要求第一章矢量分析和场论基础1理解标量场与矢量场的概念；场是描述物理量在空间区域的分布和变化规律的函数。

2、理解矢量场的散度和旋度、标量场的梯度的概念，熟练掌握散度、旋度和梯度的计算公 式和方法(限直角坐标系)。

:u；u；u e xe ye z ，-X；y: z物理意义：梯度的方向是标量u 随空间坐标变化最快的方向;梯度的大小：表示标量 u 的空间变化率的最大值。

散度：单位空间体积中的的通量源，有时也简称为源通量密度,旋度：其数值为某点的环流量面密度的最大值， 其方向为取得环量密度最大值时面积元的法 线方向。

斯托克斯定理：■ ■(S?AdS|L )A d l数学恒等式：' Cu )=o ,「c A )=o3、理解亥姆霍兹定理的重要意义：a时，n =3600/ a , n为整数，则需镜像电荷XY平面, r r r.S(—x,y ,z)-q ■严S(-x , -y ,z)S(x F q R 1qS(x；-y ,z )P(x,y,z)若矢量场A在无限空间中处处单值，且其导数连续有界，源分布在有限区域中，则矢量场由其散度和旋度唯一地确定，并且矢量场A可表示为一个标量函数的梯度和一个矢量函数的旋度之和。

A八F u第二、三、四章电磁场基本理论Q1、理解静电场与电位的关系，u= .E d l，E(r)=-V u(r)P2、理解静电场的通量和散度的意义，「s D d S「V "v dV \ D=，VE d l 二0 ' ' E= 0静电场是有散无旋场，电荷分布是静电场的散度源。

3、理解静电场边值问题的唯一性定理，能用平面镜像法解简单问题;唯一性定理表明：对任意的静电场，当电荷分布和求解区域边界上的边界条件确定时，空间区域的场分布就唯一地确定的镜像法：利用唯一性定理解静电场的间接方法。

关键在于在求解区域之外寻找虚拟电荷，使求解区域内的实际电荷与虚拟电荷共同产生的场满足实际边界上复杂的电荷分布或电位边界条件，又能满足求解区域内的微分方程。

高中物理电磁场和电磁波知识点总结高中物理电磁场和电磁波知识点总结1.麦克斯韦的电磁场理论(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场.(3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场.2.电磁波(1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，由发生区域向周围空间传播，形成电磁波. (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v=λf，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×10 8 m/s.下面为大家介绍的是2019年高考物理知识点总结电磁感应，希望对大家会有所帮助。

1. 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流.(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化，②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少.(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感).4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.表达式E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度，算出的就是平均电动势.(2)公式的变形①当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时，感应电动势:E=nSΔB/Δt .②如果磁感强度不变，而线圈面积均匀变化时，感应电动势E=Nbδs/Δt .5.自感现象(1)自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.(2)自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢，自感电动势方向总是阻碍电流的变化.6.日光灯工作原理(1)起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用，起动的关键就在于断开的瞬间.(2)镇流器的作用:日光灯点燃时，利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时，利用自感现象，对灯管起到降压限流作用.7.电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电容器，便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流.因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画等效电路.(3)运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解.8.电磁感应现象中的力学问题(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是:①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.②求回路中电流强度.③分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).④列动力学方程或平衡方程求解.(2)电磁感应力学问题中，要抓好受力情况，运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状态，抓住a=0时，速度v达最大值的特点.9.电磁感应中能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式.(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.10.电磁感应中图像问题电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定.用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围.另外，要正确解决图像问题，必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去，又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断.。

电磁场与电磁波的基本概念电磁场和电磁波是物理学中非常重要的概念，对于我们理解电磁现象和应用电磁技术有着至关重要的作用。

本文将从电磁场和电磁波的基本概念入手，探讨它们的特性和应用。

一、电磁场的概念电磁场是由电荷和电流所产生的一种物理现象。

我们知道，电荷之间的相互作用通过电场来实现，而电流则通过磁场来实现。

电磁场则是电场和磁场的统一体，它们相互作用，相互影响。

电磁场具有一些基本特性。

首先，电磁场是无处不在的，它存在于我们周围的每一个空间点。

其次，电磁场具有传播性，它可以在空间中传播。

最后，电磁场具有能量和动量，可以对物质产生作用。

电磁场的描述可以使用电场强度和磁感应强度来进行。

电场强度描述了电荷对周围空间的作用，磁感应强度描述了电流对周围空间的作用。

它们都是矢量量，具有大小和方向。

二、电磁波的概念电磁波是由电磁场所产生的一种波动现象。

当电磁场发生变化时，就会产生电磁波。

电磁波是一种横波，它的振动方向与传播方向垂直。

电磁波具有一些基本特性。

首先，电磁波是一种自由空间中的波动现象，不需要介质的存在。

其次，电磁波具有传播性，可以在空间中传播。

最后，电磁波具有波长、频率和速度等特性。

电磁波的波长和频率之间存在着一定的关系，即波速等于波长乘以频率。

在真空中，电磁波的速度是一个常数，即光速，约为3×10^8米/秒。

三、电磁场与电磁波的关系电磁场和电磁波是密不可分的。

电磁波是电磁场的一种表现形式，电磁场的变化会产生电磁波的传播。

电磁波是由电场和磁场相互耦合产生的。

当电场发生变化时，磁场也会发生变化，从而产生磁场的传播；当磁场发生变化时，电场也会发生变化，从而产生电场的传播。

这种电场和磁场的相互转换和传播形成了电磁波。

四、电磁场与电磁波的应用电磁场和电磁波的应用非常广泛。

电磁波是我们日常生活中使用的无线通信技术的基础，如手机、无线网络等。

电磁波还被广泛应用于雷达、卫星通信等领域。

电磁场的应用也非常广泛。

电磁场可以用于电力传输和电能转换，如变压器、发电机等。