电磁波与电磁场知识点
电磁场和电磁波

2.将下图所示的带电的平行板电容器C的两个极板用 绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中,在电容器周围 空间 A.会产生变化的磁场 B.会产生稳定的磁场 C.不产生磁场 D.会产生振荡的磁场 [误解]认为只有电流的周围存在磁场,电容器中没有 电流通过,周围就不存在磁场。实际上,本题应根据 麦克斯韦电磁场理论来分析:由于对电容器充电后没 有断开电源,电容器两极板间电势差不变,根据 可知Q与d成反比。故当缓慢拉 大电容器两极板间的距离时, 电容器内部的电场作非均匀变化, 在它周围产生变化的磁场,选项(A)正确。
t
则电场力做功NeE应该等于电子的 动能EK,所以有N= EK/Ee,带入数 据可得N=2.8×105周。
2.电磁波 变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围 空间传播开去,就形成了电磁波。 有效地发射电磁波的条件是:⑴频率足够高(单位 时间内辐射出的能量P∝f 4);⑵形成开放电路(把 电场和磁场分散到尽可能大的空间离里去)。 电磁波是横波。E与B的方向彼此垂直,而且都跟波 的传播方向垂直,因此电磁波是横波。电磁波的传播 不需要靠别的物质作介质,在真空中也能传播。在真 空中的波速为c=3.0×108m/s。 3.电磁波的应用 要知道广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波 的具体应用。
3.如图1所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽,槽内 光滑、槽的宽度和深度处处相同。现将一直径略小于 槽宽的带正电的小球放入槽内,让小球获一初速度v0 在槽内开始运动,与此同时,有一变化的磁场竖直向 下穿过小槽外径所包围的面积,磁感应强度的大小随 时间成正比增大,设小球运动过程中带电量不变,那 么 A.小球受到的向心力大小不变 B.小球受到的向心力大小增加 C.磁场力对小球做功 D.小球受到的磁场力不断增加 [误解] 因为磁场力对带电小球不做功,所以小球的速 度大小不变。由于小球运动的半径又不变,则小球受 到的向心力不变,选(A)。 [正确解答] 选(B),(D)。
电磁场与电磁波期末复习知识点归纳

哈密顿算子:矢量微分算子( Hamilton、nabla、del )
ex
x
ey
y
ez
z
★ 标量场的梯度
gradu u u xˆ u yˆ u zˆ ( xˆ yˆ zˆ)u x y z x y z
★ 矢量场的散度计算公式:
divA= • A Ax Ay Az x y z
1
2=∞ nˆ • D1 s
nˆ E1 0 nˆ B1 0
nˆ H1 Js
2、理想介质表面上 的边界条件
1=0
2=0
nˆ • (D1 D2) 0 nˆ (E1 E2 ) 0
nˆ B1 B2 0
nˆ H1 H2 0
第三章 静态电磁场及其边值问题的解
静电场中: E 0
圆柱坐标和球坐标的公式了解:
Bx By Bz
圆柱坐标系中的体积微元: dV=(d)(d)(dz)= d d dz
分析的问题具有圆柱对称性时可表示为:dV=2ddz
球坐标系中的体积微元: dV=(rsind)(rd)(dr)
分析的问题具有球对称性 时可表示为:
=r2sindrdd dV=4r2dr
★ 标量场的等值面方程 u x, y, z 常数C
程的解都是唯一的。这就是边值问题的唯一性定理
◇ 唯一性定理的意义:是间接求解边值问题的理论依据。
● 镜像法求解电位问题的理论依据是“唯一性定理”。
点电荷对无限大接地导体平面的镜像
z
r1
P
q h
r r2 介质
x
h
介质
q
点电荷对接地导体球面的镜像。
P
r
a
r2
o θ q
d
’d
电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结全

可编辑修改精选全文完整版高二物理电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结2012.6一、产生感应电流的条件:1.磁通量发生变化(产生感应电动势的条件)2.闭合回路*引起磁通量变化的常见情况:(1)线圈中磁感应强度发生变化(2)线圈在磁场中面积发生变化(如:闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动)(3)线圈在磁场中转动二、感应电流的方向判定:1.楞次定律:(适用磁通量发生变化)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
关于“阻碍”的理解:(1)“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”,而不是阻碍原磁场;(2)“阻碍”不是“阻止”,尽管“阻碍原磁通量的变化”,但闭合回路中的磁通量仍然在变化;(3)“阻碍”是“阻碍变化”,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反——阻碍原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同——阻碍原磁通量的减少。
2.右手定则:(适用导体切割磁感应线)伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。
其中四指指向还可以理解为:感应电动势高电势处。
*应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤①明确闭合回路中原磁场方向(穿过线圈中原磁场的磁感线的方向)。
②把握闭合回路中原磁通量的变化(φ原是增加还是减少)。
③依据楞次定律,确定回路中感应电流磁场的方向(B感取什么方向才能阻碍φ原的变化)。
④利用安培定则,确定感应电流的方向(B感和I感之间的关系)。
*楞次定律的拓展1.当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化。
(增反减同)2.当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动(来斥去吸)。
3.当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原电流的变化(自感现象)。
三、感应电动势的大小:1. 法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
电磁场与电磁波概念复习资料

一、判断1. 安培环路定理中,其电流I 是闭合曲线所包围的电流;2. 恒定磁场是无源、有旋场; P1113. 体电荷密度的单位是C/m3; P344. 面电荷密度的单位是C/m2; P355. 线电荷密度的单位是C/m ; P356. 体电流密度的单位是A/m2 ;P367. 面电流密度的单位是A/m ; P378. 矢量场A 的散度是一个标量;9. 如果0F ∇∙=,则F A =∇⨯; P2710. 如果0F ∇⨯=,则F u =-∇ ;P2611. 判断回路中是否会出现感应电动势,则看回路所围面积的磁通是否变化; P6312. 静电场的电容C 比拟恒定电场的电导G ;13. 静电场的电位移矢量D 比拟恒定电场的电流密度J ;P10814. 静电场的介电常数ε比拟恒定电场的电导率σ;P10815. 时变电磁场的能量以电磁波的形式进行传播; P17216. 在无源空间中,电流密度和电荷密度处处为0; P17217. 坡印延定理描述的是电磁能量守恒关系; P17618. 电导率为有限值的导电煤质存在损耗; P20519. 在理想导体内不存在电场强度和磁场强度;20. 弱导电煤质的损耗很小; P20821. 在两种煤质的分界面上,存在面电流分布时,磁场强度H 的切向分量不连续; P7922. 在两种煤质的分界面上,不存在面电流分布时,磁场强度H 的切向分量连续; P7923. 在两种煤质的分界面上,电场强度E 切向分量连续; P7924. 在两种煤质的分界面上,磁感应强度B 的法向分量连续; P7925. 在两种煤质的分界面上,存在面电荷时,电位移矢量D 的法向分量不连续; P7926. 在两种煤质的分界面上,不存在面电荷时,电位移矢量D 的法向分量连续; P7927. 无旋场,其场量可以表示为另一个标量场的梯度; P2628.无散场,其场量可以表示为另一个矢量场的旋度;P2729.梯度的定义与坐标系无关,但具体表达式与坐标系有关;P1230.均匀平面波在理想介质中,其本征阻抗是实数;P19731.时谐电磁场中,电场强度的复数表达式中不含时间因子;P18232.载有恒定电流的两个回路之间存在相互作用力;P4533.电偶极子是相距很小距离的两个等值异号的点电荷组成的电荷系统;P4034.麦克斯韦方程表明:时变电场产生磁场,时变磁场产生电场;P7035.静态电磁场是电磁场的一种特殊形式;P8936.静电场最基本的性质是对静止电荷有作用力,表明静电场有能量;P10037.回路中的感应电动势等于穿过回路所围面积磁通量的时间变化率;P6338.静电场和恒定磁场都属于静态电磁场;P8939.在静态场情况下,电场强度可用一个标量电位来描述P90;磁感应强度可用一个矢量磁位来描述;P11140.要在导电煤质中维持恒定电流,必须存在一个恒定电场;P10641.由麦克斯韦方程可以推导建立电磁场的波动方程;P17242.位移电流= 时变电场;P7043.电磁能量是通过电磁场传输的;44.应用最多的是时谐电磁场;P18045.均匀平面波在理想介质中,电场、磁场与传播方向之间相互垂直,是横电磁波(TEM波);电场和磁场的振幅不变;波阻抗为实数;电场与磁场同相位;电磁波的相速与频率无关;电场能量密度等于磁场能量密度;P19646.均匀平面波在导电煤质中,电场、磁场与传播方向之间相互垂直,仍然是横电磁波(TEM波);电场与磁场的振幅呈指数衰减;波阻抗为复数,电场与磁场不同相位;电磁波的相速与频率有关;平均磁场能量密度大于平均电场能量密度;P20747.电磁波在良导体中,衰减常数随频率、煤质的磁导率和电导率的增加而增大;P20948.趋肤效应是良导体中的电磁波局限于导体表面附近区域;P20949.散度定理是体积分到面积分的变化;P2050.斯托克斯定理是面积分到线积分的变化;P2451.在无损耗煤质中,电磁波的相速与波的频率无关;52.标量场的梯度是一个矢量;P1353.高斯定理中,电场强度由闭合曲面内的电荷确定;54.均匀平面波在理想导体表面发生透射;55.反射系数和透射系数的差为1;P24456.在两种煤质中间插入四分之一波长的匹配层是为了消除煤质1的表面上的反射;P24057.静态场中的边值问题分为三类。
电磁场与电磁波知识点整理

电磁场与电磁波知识点整理一、电磁场的基本概念电磁场是由电场和磁场相互作用而形成的一种物理场。
电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流或者变化的电场产生的。
电荷是产生电场的源。
正电荷会产生向外辐射的电场,负电荷则产生向内汇聚的电场。
电场强度 E 用来描述电场的强弱和方向,其单位是伏特每米(V/m)。
电流是产生磁场的源。
电流产生的磁场方向可以通过右手螺旋定则来确定。
磁场强度 H 用来描述磁场的强弱和方向,其单位是安培每米(A/m)。
法拉第电磁感应定律表明,变化的磁场会产生电场。
麦克斯韦进一步提出,变化的电场也会产生磁场。
这两个定律共同揭示了电磁场的相互联系和相互转化。
二、电磁波的产生电磁波是电磁场的一种运动形态。
当电荷加速运动或者电流发生变化时,就会产生电磁波。
例如,在一个开放的电路中,电荷在电容器和电感之间来回振荡,就会产生电磁波。
这种振荡电路是产生电磁波的一种简单方式。
电磁波的频率和波长之间存在着一定的关系,即光速 c =λf,其中c 是光速(约为 3×10^8 m/s),λ 是波长,f 是频率。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用。
例如,无线电波频率较低,用于通信和广播;而X 射线频率较高,用于医学成像和材料检测。
三、电磁波的传播电磁波在真空中可以无需介质传播,在介质中传播时,其速度会发生变化。
电磁波在传播过程中遵循反射、折射和衍射等规律。
当电磁波遇到障碍物时,会发生反射。
如果电磁波从一种介质进入另一种介质,会发生折射,折射的程度取决于两种介质的电磁特性。
衍射则是指电磁波绕过障碍物传播的现象。
当障碍物的尺寸与电磁波的波长相当或较小时,衍射现象较为明显。
电磁波的极化是指电场矢量的方向在传播过程中的变化。
常见的极化方式有线极化、圆极化和椭圆极化。
四、电磁波的特性1、电磁波是横波,电场和磁场的振动方向都与电磁波的传播方向垂直。
2、电磁波具有能量,其能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比。
3、电磁波的传播速度是恒定的,在真空中为光速。
电磁场与电磁波复习提纲

“电磁场与电磁波“复习提纲根本定义、根本公式、根本概念、根本计算一、场的概念〔§1-1〕 1. 场的定义2. 标量场与矢量场:等值面、矢量线 二、矢量分析1. 矢量点积与叉积的定义:〔第一次习题〕2. 三种常用正交坐标系3.标量的梯度〔§1-3〕 a) 等值面:例1-1 b) 方向导数:例1-2c) 梯度定义与计算:例1-3 4. 矢量场的通量与散度〔§1-4〕a) 矢量线的定义:例1-4b) 矢量场的通量:()()S e r F S r F n SSd d⋅=⋅=⎰⎰ψc) 矢量场的散度定义与计算:例1-5d) 散度定理〔高斯定理〕:⎰⎰⋅=⋅∇SVS F V Fd d5. 矢量场的环量与旋度〔§1-5〕a) 矢量场的环流〔环量〕:⎰⋅=ll F d Γb) 矢量场的旋度定义与计算:例1-6 c) 旋度定理〔斯托克斯定理〕:()⎰⎰⋅=⋅⨯∇CSl F S Fd d6. 无源场与无散场a) 旋度的散度()0≡⨯∇⋅∇A ,散度处处为0的矢量场为无源场,有A F⨯∇=b) 梯度的旋度()0≡∇⨯∇ϕ,旋度处处为0的矢量场为无旋场,有u F -∇=;c) 矢量场的分类 7. 拉普拉斯算子8. 亥姆霍兹定理:概念与意义 根本概念:1. 矢量场的散度和旋度用于描述矢量场的不同性质a) 矢量场的旋度是矢量,矢量场的散度是标量;b) 旋度描述矢量场中场量与涡旋源的关系,散度描述矢量场中场量与通量源的关系; c) 无源场与无旋场的条件;d) 旋度描述场分量在与其垂直方向上的变化规律;散度描述场分量沿各自方向上的变化规律 2. 亥姆霍兹定理概括了矢量场的根本性质a) 矢量场由其散度、旋度和边界条件唯一确定;b) 由于矢量的散度和旋度分别对应矢量场的一种源,故分析矢量场总可以从研究其散度和旋度着手; c) 散度方程和旋度方程是矢量场的微分形式,故可以从矢量场沿闭合面的通量和沿闭合路径的环流着手,得到根本方程的积分形式。
电磁场与电磁波知识点总结

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-知识点总结

已经将文本间距加为24磅,第18章:电磁场与电磁波一、知识网络二、重、难点知识归纳1.振荡电流和振荡电路(1)大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。
能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。
自由感线圈和电容器组成的电路,是一种简单的振荡电路,简称LC 回路。
在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。
(2)LC 电路的振荡过程:在LC 电路中会产生振荡电流,电容器放电和充电,电路中的电流强度从小变大,再从大变小,振荡电流的变化符合正弦规律.当电容器上的带电量变小时,电路中的电流变大,当电容器上带电量变大时,电路中的电流变小(3) LC 电路中能量的转化 :a 、电磁振荡的过程是能量转化和守恒的过程.电流变大时,电场能转化为磁场能,LC 回路中电磁振荡过程中电荷、电场。
电路电流与磁场的变化规律、电场能与磁场能相互变化。
分类:阻尼振动和无阻尼振动。
振荡周期:LC T π2=。
改变L 或C 就可以改变T 。
电磁振荡 麦克斯韦电磁场理论 变化的电场产生磁场 变化的磁场产生电场 特点:为横波,在真空中的速度为3.0×108m/s 电磁波 电磁场与电磁波 发射接收 应用:电视、雷达。
目的:传递信息 调制:调幅和调频 发射电路:振荡器、调制器和开放电路。
原理:电磁波遇到导体会在导体中激起同频率感应电流 选台:电谐振 检波:从接收到的电磁波中“检”出需要的信号。
接收电路:接收天线、调谐电路和检波电路电流变小时,磁场能转化为电场能。
b 、电容器充电结束时,电容器的极板上的电量最多,电场能最大,磁场能最小;电容器放电结束时,电容器的极板上的电量为零,电场能最小,磁场能最大.c 、理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总和不变。
回路中电流越大时,L 中的磁场能越大。
极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。
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电磁波与电磁场知识点
一、电磁振荡的产生:
1、振荡电流:大小与方向都作周期性变化的电流。
振荡电路(LC回路):产生振荡电流的电路,LC回路中产生正弦交变电。
电容C中容纳电荷最多时,电路中电流最小,磁场能全部转化为电场能,此时充电完毕;电容C中容纳电荷最少时,电路中电流最大,电场能全部转化为磁场能,此时放电完毕。
(放电时,电流方向从电容“+”流向“—”;充电时,电流方向从电容“—”流向“+”。
)
充放电时,电路中的电流与电容内的电荷量成互余关系。
磁场与电场都发生周期性变化,二者也成互余关系。
2、阻尼振荡:振荡电流的振幅逐渐减小。
只改变振幅,不改变周期和频率。
无阻尼振荡:振荡电流的振幅永远不变。
3、周期(T):电磁振荡完成一次周期性变化所需时间。
频率(f):一秒钟内完成的周期性变化的次数。
LC回路的周期与频率由回路本身的特性来决定,与外界因素无关:
二、电磁场:变化的电场与磁场相互联系,形成的不可分的统一体。
1、英国麦克斯韦建立完整的电磁场理论。
2、具体内容:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场;均匀变化的磁场产生稳定电场,均匀变化的电场产生稳定磁场;振荡的电场产生振荡的磁场,振荡的磁场产生振荡的电场。