电磁场和电磁波的区别
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RR E r B d )(=(James Clerk Maxwell 1831-1879)在自由空间ρ = 0, J c = 0∇⋅ D = 0∂B ∇× E = − ∂t∇⋅B = 0 ∂D ∇× H = ∂t微分形式∇⋅ D = ρ∂B ∇× E = − ∂t∇⋅B = 0∂ ∂ ∂ ˆ ˆ ˆ ∇=i + j +k ∂x ∂y ∂z 22∂D ∇× H = Jc + ∂t在自由空间结合ρ = 0, J c = 0∇⋅ D = 0∂B ∇× E = − ∂t∇⋅B = 0 ∂D ∇× H = ∂t和D=εE B= μH∂ E ∇ E = με 2 ∂t2 2可以得到:∂ H ∇ H = με 2 ∂t2 2 2 2 2 2∂ ∂ ∂ 其中 ∇ = 2 + 2 + 2 ∂x ∂y ∂z23电、磁分量都具有波 动特征——电磁波! 当电磁波沿x方向传播时结合D=εE B= μH∂ E ∇ E = με 2 ∂t2 2可以得到:∂ Ey ∂ Ey 2 = με 2 ∂t ∂x2 2∂ Hz ∂ Hz 2 = με 2 ∂x ∂t2 2和∂ H ∇ H = με 2 ∂t2 2其中∂ ∂ ∂ ∇ = 2+ 2+ 2 ∂x ∂y ∂z2 2 2 224电、磁分量都具有波 动特征——电磁波! 当电磁波沿x方向传播时即:若设电场方向沿y方向, 磁场必为z方向!yE yHzux∂ Ey ∂ Ey 2 = με 2 ∂t ∂x2 2z2∂ Hz ∂ Hz 2 = με 2 ∂x ∂t2 2比较波动方程电磁波 u = 波速为1∂ ξ 1 ∂ ξ 2 = 2 2 u ∂t ∂x225με*电磁波波速与光矢量* 真空中u=1μ0ε 01= 3 × 108 mcs——光速 c推测:光也是电磁波! 在介质中 u =με=n= εr c = μ rε r n n = μ rε r — 折射率在光波段μr=1 ,与物质作用的主要是 E矢量E ——通常被称为光矢量!注意:在BEC(Bose-Einstein Condensation)介质中,光的传 播速度可以慢到大约为17m/s。
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”)。
电磁场与电磁波的应用0 引言电磁场与电磁波简介:电磁波是电磁场的一种运动形态。
电与磁可说是一体两面,电流会产生磁场,变动的磁场则会产生电流。
变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。
电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用,具有不可替代的作用。
如果没有发现电磁波,现在的社会生活将是无法想象的。
所以,本文主要研究电磁场与电磁波在生活中的多项应用,其中,将主要研究电能的无线传输技术。
1 电磁场与电磁波理论的建立在电磁学发展的早期,人们认识到带电体之间以及磁极之间存在作用力,而作为描述这种作用力的一种手段而引入的"场"的概念,并未普遍地被人们接受为一种客观的存在。
现在人们已经认识清楚,电磁场是物质在一种形态,它可以和一切带电物质相互作用,产生出各种电磁现象。
电磁场本身的运动服从波动的规律。
这种以波动形式运动变化的电磁场称为电磁波。
库仑定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。
安培等人又发现电流元之间的作用力也符合平方反比关系,提出了安培环路定律。
基于这与牛顿万有引力定律十分类似,泊松、高斯等人仿照引力理论,对电磁现象也引入了各种场矢量,如电场强度、电通量密度(电位移矢量)、磁场强度、磁通密度等,并将这些量表示为空间坐标的函数。
但是当时对这些量仅是为了描述方便而提出的数学手段,实际上认为电荷之间或电流之间的物理作用是超距作用。
直到法拉第, 他认为场是真实的物理存在, 电力或磁力是经过场中的力线逐步传递的,最终才作用到电荷或电流上。
他在1831 年发现了著名的电磁感应定律,并用磁力线的模型对定律成功地进行了阐述。
1846 年, 法拉第还提出了光波是力线振动的设想。
法拉第提出的电磁感应定律表明,磁场的变化要产生电场。
工程电磁场与电磁波基础1.引言1.1 概述工程电磁场与电磁波是人类在工程领域中广泛应用的重要概念和技术。
电磁场是指由电荷所产生的电场和磁场的总体表现,它对于我们的日常生活和各个工程领域都具有重要的影响。
电磁波则是电磁场以波动形式传播的现象,其传播特性和应用广泛用于通信、雷达、无线电等工程技术中。
在大多数工程项目中,了解和控制电磁场的特性是至关重要的。
工程电磁场的基础理论包括电场和磁场的概念和特性。
电场是由电荷所产生的力场,它对电荷施加力的作用。
而磁场则是由电流所产生的力场,它对电荷和电流施加力的作用。
了解电磁场的特性可以帮助工程师们设计和优化电路、电机、电磁防护等各种设备和系统。
电磁场的产生和传播是工程电磁场基础的重要内容。
电磁场的产生可以通过电荷的分布或电流的流动来实现。
当电荷或电流发生变化时,电磁场会随之发生变化。
电磁场的传播是指电磁场能量在空间中传递的过程。
电磁波是一种特殊的电磁场传播形式,它以波动的方式传播,并具有特定的频率和波长。
电磁波在空间中传播速度恒定,且不需要介质介入,因此可以在真空中传播。
电磁波作为电磁场的一种表现形式,其基础理论包括电磁波的概念和特性。
电磁波是由电场和磁场相互耦合而形成的波动现象。
电磁波的传播特性与其频率和波长密切相关,不同频率和波长的电磁波在空间中的传播特性和应用也不同。
电磁波广泛应用于无线通信、广播电视、雷达探测等领域,为人们的生活和工程技术提供了便利。
通过对工程电磁场和电磁波的研究和应用,我们可以更好地理解电磁现象,优化工程设计,提高工程技术的效率和可靠性。
同时,深入了解工程电磁场和电磁波对工程领域的影响,可以为解决工程问题和推动工程技术的发展提供更有效的方法和手段。
因此,对工程电磁场与电磁波的基础理论和应用具有重要的研究价值和实际意义。
1.2文章结构文章结构部分应该简要介绍整篇文章的结构和各个章节的主要内容。
具体内容如下:文章结构:本文将主要分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
第14讲 电磁场与电磁波 课程标准课标解读 1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,初步了解场的统一性与多样性,体会物理学对统一性的追求。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论,体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律,知道电磁波与机械波的区别.知识点01 电磁场1.变化的磁场产生电场(1)实验基础:如图所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产生感应电流.(2)麦克斯韦的见解:电路里能产生感应电流,是因为变化的磁场产生了电场,电场促使导体中的自由电荷做定向运动.(3)实质:变化的磁场产生了电场.2.变化的电场产生磁场麦克斯韦假设,既然变化的磁场能产生电场,那么变化的电场也会在空间产生磁场.【知识拓展1】对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场.②非均匀变化的磁场产生变化的电场.③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场.目标导航知识精讲(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场.②非均匀变化的电场产生变化的磁场.③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场.【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家,他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来,下列关于麦克斯韦的理论,正确的是()A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B.光是以波动形式传播的一种电磁振动C.水波、声波和电磁波都能在真空中传播D.当电场和磁场同时存在空间某一区域时,就会形成电磁波【答案】B【解析】A.均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,故A错误;B.光是以波动形式传播的一种电磁振动,故B正确;C.水波、声波属于机械波,不能在真空中传播;电磁波能在真空中传播,故C错误;D.电磁波是由变化的电场和磁场,从发生区域由近及远传播形成的,故D错误。
电磁场与电磁波教学效果评价与比较全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电磁场与电磁波是物理学中非常重要的概念,对于学生来说,理解和掌握这些知识点是至关重要的。
在教学中,我们可以利用不同的教学方法和手段来提高学生的学习效果,下面将对电磁场与电磁波的教学效果进行评价与比较。
我们来看电磁场的教学。
电磁场是指由电荷和电流所产生的一种物理场,包括静电场和磁场。
在教学中,我们可以通过讲解理论知识、进行实验演示和解决问题等方式来帮助学生理解电磁场的相关概念。
在实验方面,可以通过展示静电场和磁场的实验现象,让学生亲身体验电磁场的影响,从而加深他们对相关知识的理解。
电磁场的教学效果主要取决于学生对相关概念的理解和掌握程度。
通过课堂教学和实验演示,学生可以更直观地理解电磁场的特性和作用,从而提高他们的学习兴趣和学习效果。
教师可以结合实际应用场景,如电磁感应和电磁波传播等,让学生了解电磁场在现实生活中的应用,增强他们对知识的学习动力。
接下来,我们来看电磁波的教学效果。
电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象,包括电磁谱中的不同波长和频率的波。
在教学中,我们可以通过讲解电磁波的基本概念、特性和传播规律,帮助学生理解电磁波的产生和传播过程。
第二篇示例:电磁场与电磁波是物理学中非常重要的概念,也是现代科技发展中不可或缺的一部分。
电磁场是指在空间中存在的电场和磁场;而电磁波则是指在电磁场中传播的波动现象。
在教学中,电磁场与电磁波的教学是物理学课程中的重要内容之一。
本文将对电磁场与电磁波的教学效果进行评价与比较。
一、教学效果评价1. 知识传授:电磁场与电磁波的教学通过授课、实验等形式传授给学生相关的知识。
学生能够了解电磁场与电磁波的概念、性质、特点等基础知识,从而建立起对这一领域的基础理解。
2. 概念理解:电磁场与电磁波是一种抽象概念,在教学中需要帮助学生理解这些概念。
通过实例、模型等方式,可以帮助学生更好地理解电磁场与电磁波的特点与规律。
电磁场和电磁波的区别
电磁波能在任何介质传播,这是非常肯定的。
但是当电磁波在传播的途中遇到固体阻碍物的时候,特别是金属一类的阻碍物的时候,电磁波的能量就会减弱或者消失。
那是因为固体阻碍物,特别是金属的密度大,当电磁波要穿越它也就是通常说的电磁波的传播的时候,电磁波微弱的能量就要被它吸收掉。
所以,我们通常要对一般的电磁波进行屏蔽的时候,非常简单的拿个金属罩住就行了。
如果电磁波的能量足够大,你就可以看到波的传播了,高中或大学的试验室可以提供波在固体物质传播的试验。
像你所说的,电磁波是由电磁场扰动形成的,所以就是因为有了电磁场的作用才有了电磁波的传播,所以电磁场不论你中间是是什么介质,它都是客观存在的,它的存在形成了电磁波。
你可以这样认为电磁场是不能传播的,电磁场扰动形成的电磁波才能传播。
电磁场是以波的形式向外传波的电磁场实质是空间传波的电场与磁场变化的电场周围产生磁场变化的磁场周围又产生电场这样电磁场就以这两种横波的形式向外传波电场和磁场在传波的过程中相互转化且电场平面与磁场平面互相垂直如果说如何开始传波就是空间变化的电场或磁场产生的那一刻就开始传播了,书上说电磁
场能传播,只有这个解释最合理了。