技术物理下册（第三版）10-5 电磁场和电磁波学习课件

10-5

电磁场和电磁波现象与思考电磁场电磁波电磁振荡现象与思考

19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究成果的基础上，提出电场和磁场间的相互关系，并且预言了电磁波的存在。现在，电磁场和电磁波已广泛应用于生产和科研中，并深入到了人们的日常生活中，成了社会生活不可或缺的重要组成部分。麦克斯韦一、电磁场

1．麦克斯韦电磁场理论变化的磁场在它的周围空间产生电场。变化的电场在它的周围空间产生磁场。均匀变化的电场产生恒定的磁场；不均匀变化的电场，会产生变化的磁场(动画10.5-1）。动画10.5-1麦克斯韦的电磁理论2．电磁场如果在空间某一区域存在周期性变化的电场，这个变化的电场会在它周围产生周期性变化的磁场；周期性变化的磁场又会在它周围产生新的周期性变化的电场，这样，变化的电场和变化的磁场互相感应，交替产生，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。如动画10.5-2所示。动画10.5-2电磁场动态图二、电磁波

1．定义电磁场在空间沿着各个不同方向向远处传播，就是电磁波。如图10.5-2所示。图10.5-2电磁波的产生动画10.5-3电磁波的产生2．电磁波的计算根据麦克斯韦的计算，电磁波在真空中传播的速度3.0×108

m/s，恰与光在真空中传播的速度相同，麦克斯韦据此判定光是一种电磁波。电磁波的波长、波速c和周期T、频率f之间的关系为在SI中，、c、T、f的单位分别为m、m/s、s和Hz。

例题如图10.5-3，中央人民广播电台用频率为550kHz的电磁波传送节目，求它在真空中的波长。解:已知f=550kHz=550×103Hz

c

=3.0×108

m/s,则m图10.5-3中央人民广播电台三、电磁振荡图10.5-4LC振荡电路

1．振荡电路如图10.5-4所示，K和1接触，给电容器充电，然后让K和2接触，电容器放电,这时电路中的电流计指针会左右摆动，表明电路中产生了大小和方向都在做周期性变化的振荡电流。产生振荡电流的电路称为振荡电路，LC电路就是最基本的振荡电路（动画10.5-4）

。动画10.5-4电磁振荡2．电磁振荡过程(如图10.5-5

所示)放电过程反向放电过程电场能正向磁场能转化电场能正向磁场能转化

iqiqq最大,u最大i最小,B最小q最小,u最小i最大,B最大q最大,u最大i最小,B最小q最小,u最小i最大,B最大图10.5-5电磁振荡过程以上是电路完成一次全振荡的过程。像这样，在LC电路中，电场与磁场，电场能与磁场能周期性的交替变化，这种现象称电磁振荡。

3．电磁振荡的周期T和频率f在SI中，T、L、C、f

的单位分别是s、H、F、Hz。电磁振荡频率很高，常以千赫兹（kHz,103Hz）和兆赫兹（MHz,106Hz）为单位。练习

1．填空在LC电路中，当电容器放电完毕时，电路中的电流

，磁场能

，电场能

。（填最大或零）

2．我国第一颗人造地球卫星（如图10.5-6），采用20.009

MHz和19.995MHz的电磁波发回各项科学数据，求这两种电磁波的波长。最大最大零图10.5-6我国第一颗人造地球卫星解：已知f1=20.009