2大学物理_ch11变化的电磁场总结

变化的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”）。

*调谐：改变LC振荡电路中的可变电容，是接收电路产生电谐振的过程*解调：从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程，是调制的逆过程，解调又叫做检波（收音机是如何接收广播的？收音机的天线接收所有电磁波，经调谐选择需要的电磁波（选台），经过解调取出携带的信号，放大后再还原为声音）5、电磁波的应用电视、手机、雷达、互联网6、电磁波普无线电波：通信红外线：加热物体（热效应）、红外遥感、夜视仪可见光：照明、摄影紫外线：感光、杀菌消毒、荧光防伪X射线：医用透视、检查、探测r射线：工业探伤、放疗。

物理电磁场知识点总结电磁场是物理学中的一个重要概念，它描述了电荷和电流产生的电场和磁场相互作用的现象。

电磁场理论是理解电磁波、电磁感应、电磁力和磁电效应等现象的基础。

本文将系统总结电磁场的相关知识点，包括电场、磁场、麦克斯韦方程和电磁波等内容。

一、电场和电场力电场是指物质中存在的电荷或电流对周围的空间产生的场。

在电场中，电荷会受到电场力的作用，其大小和方向由库仑定律决定。

库仑定律表示两个电荷之间的电场力与它们之间的距离和电荷大小的平方成正比，与它们之间的相对方向成反比。

当电荷q在电场E中运动时，它受到的电场力F为F=qE。

二、磁场和磁场力磁场是由运动的电荷产生的场，它可以使具有磁性的物质受到磁场力的作用。

磁场力可以使运动的电荷产生磁感应力线圈磁力。

磁场力的大小和方向由洛伦兹力法则给出。

磁场力的大小与电荷的速度、磁场强度以及电荷与磁场的夹角有关。

磁场力的方向垂直于电荷的速度和磁场的方向。

三、麦克斯韦方程麦克斯韦方程是电磁场理论的基础方程，它描述了电场和磁场之间的相互作用关系。

麦克斯韦方程包括电场的高斯定律、电场的环路定律、磁场的高斯定律和磁场的环路定律。

这些方程描述了电荷和电流如何产生电场和磁场，并且描述了这些场如何相互作用。

四、电磁波电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的一种波动现象。

电磁波的产生和传播是由麦克斯韦方程描述的。

电磁波包括射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等不同频率的波。

电磁波在真空中的传播速度等于光速，是一种横波，它具有幅度、频率、波长和振动方向等特性。

五、电磁感应电磁感应是指磁场变化或电场变化时，在空间中产生感应电场或感应电流的现象。

法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时产生感应电场的规律。

另外，楞次定律描述了感应电流产生的规律。

电磁感应是电磁能量转换的重要原理，它被广泛应用于发电机、变压器等电气设备。

六、电磁场与电磁力电磁场和电磁力是密切相关的。

电场和磁场分别对带电粒子产生电场力和磁场力，它们共同作用使得带电粒子受到电磁力的作用。

⼤学物理复习——变化的电磁场变化的电磁场电磁感应定律电磁感应现象：当穿过闭合回路的磁通量发⽣变化时，不管这种变化是由于什么原因引起的，回路中都有电流产⽣，这种现象称为电磁感应现象，回路中产⽣的电流称为感应电流法拉第电磁感应定律电磁感应定律定量表达式：导体回路中产⽣的感应电动势的⼤⼩，与穿过导体回路的磁通量对时间的变化率成正⽐\varepsilon_i=-\frac{dN\Phi_m}{dt}其中N为匝数据此，穿过导线截⾯的感应电量为:q=-\int_{t_1}^{t_2}\frac{1}{R}\frac{d\Phi_m}{dt}dt=\frac{1}{R}(\Phi_1-\Phi_2)楞次定律楞次定律：闭合回路中感应电流的⽅向总是使其所激发的磁场来阻⽌或者补偿引起感应电流的磁通量变化动⽣电动势和感⽣电动势动⽣电动势：动⽣电动势使由于导体或者导体回路在恒定磁场中运动⽽产⽣的电动势动⽣电动势公式：\varepsilon_i=\int_b^a(\vec v \times \vec B)\cdot d\vec l感⽣电动势和感⽣电场感⽣电动势由于磁场发⽣变化⽽激发的电动势麦克斯韦假设：变化的磁场在其周围空间会激发⼀种涡旋状的电场，称为涡旋电场或感⽣电场\oint_L \vec E_涡\cdot\vec l=-\int_s\frac{\partial\vec B}{\partial\vec t}\cdot d\vec S⾃感与互感⾃感现象回路⾃⾝电流、回路的形状、或回路周围的磁介质发⽣变化时，穿过该回路⾃⾝的磁通量随之变化，从⽽在回路中产⽣感应电动势的现象\psi=LI其中L为⾃感系数\psi=N\phi_m，单位为亨利，则⾃感电动势为：\varepsilon_L=-\frac{d(LI)}{dt}=-L\frac{dI}{dt}-I\frac{dL}{dt}若只有电流⼤⼩发⽣了改变，则\varepsilon_L=-L\frac{dI}{dt}L总是阻碍电流的变化互感现象因两个载流线圈中电流变化⽽在对⽅线圈中激起感应电动势的现象称为互感应现象\Psi_{21}=M_{21}I_1,\Psi_{12}=M_{12}I_2其中M为互感系数，据实验M_{21}=M_{12}\varepsilon_{12}=-\frac{d\Psi_{12}}{dt}=-M\frac{dI_2}{dt},\varepsilon_{21}=-\frac{d\Psi_{21}}{dt}=-M\frac{dI_1}{dt}⾃感线圈的串联等效电感为：L=L_1+L_2+2ML=L_1+L_2-2M为了反应两个回路磁场耦合的松紧程度，引⼊了耦合系数的概念M=k\sqrt{L_1L_2}其中k即为耦合系数在⼀般情况下，由于漏磁等现象，k<1磁场能量⾃感能量在⼀仅有电阻与电感的电路中，电流的随时间变化有如下公式i=\frac{\varepsilon}{R}(1-e^{-\frac{R}{L}t})在完成充电之后，电感拥有能量W=\frac{1}{2}LI^2互感能量两个相邻的线圈分别与电源相连，在通电过程中，两线圈的磁能为：W=\frac{1}{2}L_1I_1^2+\frac{1}{2}L_2I_2^2+MI_1I_2磁场的能量由螺线管特例W=\frac{1}{2}BHV可以推出W=\int_vwdV=\int_v\frac{1}{2}BHdV麦克斯韦电磁场理论电容器上极板在充放电过程中，造成极板上电荷累积随时间变化，单位时间内极板上电荷的增加或减少等于通⼊或流⼊极板的电流I=\frac{dQ}{dt}=\int_s\frac{\partial\vec D}{\partial t}\cdot d\vec S此即是位移电流，其电流密度为\vec j_d=\frac{\partial\vec D}{\partial t}全电流定律全电流定律：通过某⼀截⾯的全电流是通过这⼀截⾯的传导电流、运流电流和位移电流的代数和麦克斯韦⽅程\begin{cases}\oint_s\vec D\cdot d\vec S=\sum q&说明静电场是有源场\\\oint_L\vec E\cdot d\vec l=0&说明静电场是保守场、⽆旋场\\\oint_s \vec B\cdot d\vec S=0&稳恒磁场是⽆源场 \\\oint_L\vec H\cdot d\vec l=\sum I&稳恒磁场是⾮保守场\end{cases}⾃由空间的麦克斯韦⽅程\begin{cases}\oint_s\vec D\cdot d\vec S=0\\\oint_L\vec E \cdot d\vec l=-\int_s\frac{\partial\vec B}{\partial t}\cdot d\vec S\\\oint_s\vec B\cdot d \vec S=0\\\oint_L\vec H\cdot d\vec l=\int_s\frac{\partial\vec D}{\partial t}d\vec S\end{cases}介质的物质⽅程\vec D=\varepsilon\vec E\vec B=\mu E\vec j=\sigma\vec E其中\sigma为电导率电磁波据麦克斯韦理论：\oint_L\vec E \cdot d\vec l=-\int_s\frac{\partial\vec B}{\partial t}\cdot d\vec S,\oint_L\vec H\cdot d\vec l=\int_s\frac{\partial\vec D}{\partialt}d\vec S这样，电场与磁场可以互相激发，以波的形式在空间中传播电磁波的性质1. 电磁波是横波，电场强度，磁场强度，电磁波速度相互垂直，构成正交右旋，2. 电磁波是偏振波3. 电场强度与磁场强度同相位4. 同⼀点的电场强度与磁场强度满⾜\sqrt\varepsilon E=\sqrt\mu H5. 传播速度为v=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon\mu}}近似光速电磁波的能量能量密度据w_e=\frac{1}{2}\varepsilon E^2,w_m=\frac{1}{2}\mu H^2得到电磁场的能量密度为w=\varepsilon E^2=\mu E^2能流密度单位时间内穿过垂直于传播⽅向的单位⾯积的辐射能量（s）\vec S=\vec E \times \vec H电磁波的辐射电磁振荡⼀个不计电阻的LC电路可以实现电磁振荡，且有频率\omega=\frac{1}{\sqrt{LC}}缺点（1）振荡频率低（2）电磁场仅局限于电容器与⾃感线圈之间Processing math: 0%。

变化的磁场知识点总结一、电磁感应电磁感应是指磁场的变化可以引起其周围空间内发生的电场变化。

这是由法拉第在1831年所发现的。

在实验中，如果在电路中有一定时变的磁场，就会在电路中产生感应电动势，导致电流产生。

这便是电磁感应的基本原理。

电磁感应的知识点：1、感应电动势的大小与磁感应强度的变化速率有关。

如果磁场的变化速率越大，则产生的感应电动势也越大，反之亦然。

2、感应电动势的方向与磁场的变化方向有关。

据楞次定律，感应电动势的方向总是使得它所产生的感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反。

3、感应电动势的方向与磁场变化的速率有关。

磁场的变化速率越大，感应电动势的方向变化越快。

二、磁场对运动电荷的影响当电荷运动时，在磁场中会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度方向和磁场的方向，并且大小与电荷的速度、磁场的强度和电荷的正负有关。

磁场的变化会导致洛伦兹力的变化，从而对电荷的运动产生影响。

磁场对运动电荷的影响的知识点：1、磁场与洛伦兹力的方向关系。

洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度方向和磁场的方向。

2、磁场与洛伦兹力的大小关系。

洛伦兹力的大小与电荷的速度、磁场的强度和电荷的正负有关。

磁场的变化会导致洛伦兹力的变化，进而影响电荷的运动轨迹。

三、磁场对物质的影响磁场的变化还会对物质产生影响。

在磁场中，物质会受到磁场的作用，导致其内部磁性分子产生变化。

磁场的变化可以改变物质的磁化程度，进而影响物质的性质和行为。

磁场对物质的影响的知识点：1、磁化的程度受磁场的变化影响。

磁场的变化会导致物质内部磁性分子的重新排列，改变物质的磁化程度。

2、磁场作用下物质的行为变化。

磁场的变化会影响物质的性质和行为，如改变物质的导电性、热导率等。

四、磁场波的传播磁场的变化还与磁场波的传播有着密切的关系。

在空间中，磁场的变化会产生磁场波，这是一种电磁波。

电磁波的传播是指电场和磁场的交替变化，在空间中传播而产生的波动现象。

磁场波的传播的知识点：1、磁场波的传播是一种电磁波的传播。

变化磁场知识点总结变化磁场是物理学中重要的概念之一，它描述了磁场随时间变化的性质和规律。

在这篇文章中，我们将对变化磁场的相关知识点进行总结。

1. 磁场和磁感应强度磁场是由电流产生的，它由磁感应强度B来描述。

磁感应强度是一个矢量，它的方向是磁力线的方向，其大小与磁场的强度成正比。

当磁场在空间中分布不均匀时，磁感应强度也会随之变化。

2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场随时间变化时，会引起感应电动势的规律。

它可以用公式表示为ε=-dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

这个定律对于理解变化磁场的影响非常重要。

3. 感应电动势的方向根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的方向与磁场的变化方向和速率有关。

当磁场增加时，感应电动势的方向与磁场增加的方向相反；当磁场减少时，感应电动势的方向与磁场减少的方向相同。

4. 涡旋电场当磁场随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场。

这种电场是由感应电动势产生的，它沿着磁场的曲线方向存在，是变化磁场的一个重要特征。

5. 涡旋电场的应用涡旋电场在工程和科学研究中有着重要的应用。

例如，涡旋电场可以用来实现非接触式的电能传输，还可以用来检测和测量磁场的变化。

6. 感应电动势的应用感应电动势的应用也非常广泛。

它可以用来实现发电机的工作原理，还可以应用在变压器、感应加热等领域。

7. 法拉第定律法拉第定律是描述磁场和电场之间相互作用的规律。

根据法拉第定律，磁场的变化会引起感应电动势的产生，从而产生感应电流。

这个定律对于理解变化磁场的影响和应用至关重要。

8. 磁场的能量当磁场随时间变化时，会产生磁场能量的变化。

这种能量的变化可以用磁场的自能表达，它是变化磁场的一个重要特征。

9. 磁场的辐射磁场的随时间变化还会产生磁场的辐射。

这种辐射是一种电磁波，它具有能量传播和传感的特性，对于通信、雷达等领域有着重要的应用。

10. 磁场的诱导磁场的变化还可以通过诱导的方式传递到其他物体上，从而引起感应电动势和感应电流的产生。

电场知识点总结电荷 库仑定律 一、库仑定律：2212112==rQ Q K F F ①适用于真空中点电荷间相互作用的电力②K 为静电力常量229/10×9=C m NK ③计算过程中电荷量取绝对值④无论两电荷是否相等：2112=F F．电场 电场强度 二、电场强度：qF E =（单位：N/C ，V/m ） ①电场力qE F =； 点电荷产生的电场2r Q kE =（Q 为产生电场的电荷）； 对于匀强电场：dU E =； ②电场强度的方向： 与正电荷在该点所受电场力方向相同（试探电荷用正电荷）与负电荷在该点所受电场力方向相反③电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关④电场的叠加原理：按平行四边形定则⑤等量同种（异种）电荷连线的中垂线上的电场分布三、电场线1．电场线的作用：①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场，电场线的方向就是场强的方向 ③电场线的疏密程度表示场强的大小2.电场线的特点：起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处），不相交，不闭合.电势差 电势知识点：1．电势差B A AB AB qW U ϕϕ-== 2．电场力做功：)(B A AB AB q qU W ϕϕ-==3．电势：qW U AO AO A ==ϕ4. 电势能：ϕεq =（1）对于正电荷，电势越高，电势能越大（2）对于负电荷，电势越低，电势能越大5.电场力做功与电势能变化的关系:ε∆-=电W（1）电场力做正功时，电势能减小（2）电场力做负功时，电势能增加静电平衡 等势面知识点：1．等势面（1）同一等势面上移动电荷的时候，电场力不做功.（2）等势面跟电场线（电场强度方向）垂直（3）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面（4）等差等势面越密的地方，场强越大2.处于静电平衡的导体的特点：（1）内部场强处处为零（2）净电荷只分布在导体外表面（3）电场线跟导体表面垂直电场强度与电势差的关系知识点：1. 公式：dU E = 说明：（1）只适用于匀强电场（2）d 为电场中两点沿电场线方向的距离（3）电场线（电场强度）的方向是电势降低最快的方向2．在匀强电场中：如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U =3.由于电场线与等势面垂直，而在匀强电场中，电场线相互平行，所以等势面也相互平行一、磁现象和磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．二、磁感应强度1、 表示磁场强弱的物理量．是矢量．2、 大小：B=F/Il （电流方向与磁感线垂直时的公式）．3、 方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N 极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．4、 单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T ．5、 点定B 定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值．6、 匀强磁场的磁感应强度处处相等．7、 磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.三、几种常见的磁场（一）、 磁感线⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。