教科版高中物理选修3-4第三章第2节电磁场和电磁波（18张ppt）

3.2 电磁场和电磁波 一、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 讨论交流 在通有振荡电流的线圈L中，放一个小闭合导线回路l，如图3-2-1所示，l回路中会出现电流吗？若出现电流，那么是什么力推动电荷做定向移动形成电流的？ 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在法拉第等人研究成果的基础上，进行总结，并加以发展，提出了系统的电磁理论.这个电磁理论有以下两个基本假设： 1.变化的磁场能够在周围空间产生电场 2.变化的电场能够在周围空间产生磁场 1.变化的磁场能够在周围空间产生电场 由法拉第电磁感应定理可知，若在变化的磁场中放一个个闭合电路，闭合电路里将产生感应电流.要产生电流必须要有使电荷做定向移动的电场存在，在这个闭合电路里，没有其他电源，因此麦克斯韦认为，这个电场是由于磁场的变化而产生的.麦克斯韦指出，闭合回路的存在只是提供了观测电场存在的手段，不管闭合回路存在与否，只要有磁场在变化，它的周围就存在电场，如图3-2-2所示. 根据理论研究，麦克斯韦进一步指出，磁场随时间变化快，产生的电场强；磁场随时间变化不均匀时，产生变化的的电场；稳定的磁场周围不产生电场.这意味着电场可由两种方式产生：由电荷产生或由变化的磁场产生. 2.变化的电场能够在周围空间产生磁场 麦克斯韦研究了电现象和磁现象的区别与联系，认为既然变化的磁场可以在周围空间产生电场，那么变化的电场也可以在周围空间产生磁场. 麦克斯韦认为，在LC振荡电路中当电容器充放电时，不但导线中电流要产生磁场，而且在电容器间，由于两极板电荷的变化使电场发生变化，变化的电场也要产生磁场，如图3-2-3所示，若电场随时间变化快，则产生的磁场强；若电场随时间的变化不均匀，则会产生变化的磁场.稳定的电场周围不产生磁场. 麦克斯韦电磁场理论的理解: ① 恒定的电场不产生磁场 ② 恒定的磁场不产生电场 ③ 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 ④ 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 ⑤ 振荡电场产生同频率的振荡磁场 ⑥ 振荡磁场产生同频率的振荡电场 非均匀变化磁场 激发 变化电场 均匀变化 激发 稳定磁场 不在激发 非均匀变化 激发 变化磁场 均匀变化 激发 稳定电场 非均匀变化 电场和磁场的变化关系 二、电磁场 麦克斯韦根据上述两个基