麦克斯韦电磁场理论

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麦克斯韦用场来解释电磁感应现象变化的磁场产生电场BEBI穿过闭合电路的磁通量改变，电路中产生感应电流。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同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引电流周围存在着磁场变化的磁场可以产生电流电现象与磁现象存在对称性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。麦克斯韦电磁场理论的基本观点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变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场均匀变化的磁场恒定的电场非均匀变化的磁场变化的电场均匀变化的电场恒定的磁场非均匀变化的电场变化的磁场？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。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。电磁场的验证赫兹赫兹振子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。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)．2．电磁波的特点有哪些？(1)电磁波的传播速度v＝λf，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．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________．电场磁场磁场电磁波能量反射折射衍射干涉电磁波3×108m/s1．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＝________________.【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：D1．(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CD2、(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，就能产生电磁波解析：静电场周围不会产生磁场，故选项A错误；非均匀变化的电场或磁场才能产生电磁波，故选项D错误．答案：BC4．根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是()A．磁场周围一定产生电场，电场周围一定产生磁场B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C．周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场D．磁场和电场共同存在的空间一定是电磁场答案：C3