麦克斯韦电磁场理论ppt课件.ppt

2 4麦克斯韦电磁场理论 1 奥斯特 法拉第 麦克斯韦 对电磁学发展作出杰出贡献的三个物理学家 2 变化的磁场可以在闭合电路中引起电流 法拉第电磁感应实验 法拉第 3 麦克斯韦用场来解释电磁感应现象 变化的磁场产生电场 穿过闭合电路的磁通量改变 电路中产生感应电流 4 电磁场理论的建立及验证 麦克斯韦从场的观点进一步想到 产生感应电流时 一定是有了促使导体中自由电荷做定向运动的电场 他认为 磁场变化时必然产生电场 麦克斯韦 5 电 磁 电现象与磁现象存在对称性 6 变化的磁场能够在空间产生电场 那么 变化的电场能不能产生磁场 麦克斯韦假设 变化的电场也相当于一种电流 也在空间产生磁场 电磁场理论的建立及验证 7 根据电现象与磁现象的对称性 麦克斯韦进一步推断 变化的电场也能够产生磁场 8 麦克斯韦电磁场理论的基本观点 9 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 按照这个理论 变化的电场和变化的磁场相互联系 形成一个不可分割的统一体 电磁场 电场和磁场只是电磁场这个统一体的两种具体表现形式 10 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 11 变化的磁场 变化的电场 变化的磁场 变化的电场 变化的电场和磁场由近及远向周围空间传播出去 形成电磁波 12 变化的电场和变化的磁场互相激发 形成由近及远传播的电磁波 电磁场是物质存在的形式之一 13 电磁波的形成就象鸡生蛋 蛋生鸡 鸡又生蛋 蛋又生鸡 不断繁衍 根据计算 电磁波的传播速度与光速相同C 3 108m s 麦克斯韦大胆预言 光也是一种电磁波 人们从电磁场理论出发 经过数学推理得到了大量的结果 这些理论结果最终被实验证实 从而证实了电磁场理论的正确性 在麦克斯韦建立电磁场理论二十多年后 德国物理学家赫兹用实验直接证实了电磁波的存在 14 电磁场的验证 赫兹 赫兹振子 15 电磁波也是物质 电磁波具有能量 电磁场可以使电荷移动 也就是可以对外做功 所以 电磁场具有能量 16 俄国物理学家列别捷夫测量到光对被照物体的压力 证明了电磁场理论预言的光压 表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性 由太阳光的光压推动的太阳帆艺术想像图 17 1 麦克斯韦认为 变化的磁场在闭合电路周围产生了一个 进而推动闭合电路中的电荷做定向运动 形成了 电场 电流 2 变化的磁场产生 变化的电场产生 电场 磁场 这就是麦克斯韦电磁场理论的基本观点 3 电磁波与机械波不同 不需要介质 可以在真空中传播 电磁波的速度等于 光速 18 1 对麦克斯韦电磁场理论的理解 1 变化的磁场在空间产生的电场 与自由电荷激发的静电场不同 它的电场线是闭合的 它的存在与空间有无导体 有无闭合电路无关 2 均匀变化的磁场产生稳定的电场 均匀变化 指的是在相等的时间内磁感应强度的变化量相同 即磁感应强度对时间的变化率恒定 3 产生电磁波的电磁场 必须是振荡的电磁场 振荡的 是指周期性变化并且变化是不均匀的 4 静电场不产生磁场 静磁场也不产生电场 变化的电场和变化的磁场互相联系形成不可分割的统一体 电磁场 周期性变化的电场 或磁场 产生周期性变化的磁场 或电场 19 2 电磁波的特点有哪些 1 电磁波的传播速度v f 在真空中的传播速度等于光速 2 电磁场贮存电磁能 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 3 麦克斯韦预言了电磁波 赫兹证实了电磁波的存在 测出了波长和频率 证实了真空中传播速度等于光速 验证了电磁波能产生反射 折射 衍射和干涉等现象 20 1 静电场 选填 能 或 不能 产生磁场 静 磁场 选填 能 或 不能 产生电场 不能 不能 2 周期性变化的电场产生周期性变化的 周期性 变化的磁场产生周期性变化的 电场 磁场 3 均匀变化的电场的周围一定产生稳定的 均匀 变化的磁场的周围一定产生稳定的 电场 磁场 21 磁场 电磁波 能量 反射 折射 衍射 干涉 电磁波 3 108m s 1 麦克斯韦认为 在空间内产生了非均匀变化的电场 就会在空间内产生变化的 而这些电场和磁场又在远处产生变化的电场和磁场 这样反复进行 使变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播出去 形成了 2 电磁波传递的是 可以在真空中传播 具有 和 等波动特性 3 光是 的一种 在真空中传播的速度等于光速c 22 例1 根据麦克斯韦电磁场理论 下列说法中正确的是 A 变化的电场一定产生变化的磁场B 均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C 稳定的电场一定产生稳定的磁场D 周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 解析 均匀变化的电场 产生的是稳定的磁场 故选项A B错误 稳定的电场不能产生磁场 故选项C错误 答案 D 23 1 多选 下列说法中正确的是 A 变化的电场周围空间产生的磁场一定是变化的B 变化的磁场周围空间产生的电场一定是变化的C 均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场D 振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的 CD 24 2 多选 关于电磁场和电磁波的认识正确的是 A 任何电场在它周围空间都会产生磁场B 均匀变化的磁场能够在空间产生电场C 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的D 只要有电场和磁场