电子感应加速器PowerPointPresentat

1、同学们好!电子感应加速器三.亀冷学的发展和建立A 17世纪末，牛顿把伽利略、开普勒得到的各种力学知识和理论全部概括在“三大定律”之中,实现了自然科学史上的第一次大综合，从此一个崭新的理论体系力学体系诞生了 oA1865年麦克斯韦在两条假设的基础上建立了麦克斯韦方程组，实现了物理学史上的第二次大综合，使 另一个崭新的理论体系电磁学诞生了。1、库仑定律 1785年，库仑用电扭实验，提出了库仑定律际忖 F尸$大小：F = K0字rK 4兀勺勺=8.854187817 xlO-12 c2/（N.m2）库仑力：与r平方成反比。2、1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应很早人们就认识到了电现象和 磁现

2、象，但人们并没有认识到它 们之间的联系。A 1820年，奥斯特在一次演讲中, 偶然发现了导线通电时，在它 的下方的小磁针有一微小晃动。A他抓住了这个现象，经过3个月 的反复实验，发现了电流的磁 效应一一电流要产生磁场。3、1820年毕奥一萨伐尔从实验中总结了电流产生磁场的规律(1)、毕、萨定律电流元产4灯3生的磁场ju0Id l x(2)、载流导线产生的磁场4r34、安培力晶对电流磁效应做了深入的研究，发现了 电流与磁体相互作用，以及电流与电流相互作用, 并提出了著名的安培定律。安培载流直导线相互作用;流螺线管与条形磁铁等效(1) 安培定律微分式 d方=/dfx方电流元所受的磁场力安培力(2)

3、 安培定律积分式7甘载流导线所受磁场力5、电磁感应现象的发现 17世纪初，英国医生吉尔伯特在对电、磁现象的研究中断言：电与磁是两种截然不同的现象，这个错误论断一直沿续了200多年。吉尔伯特 1820年，奥斯特发现电流 能产生磁场，从而纠正了吉 尔伯特的错误论断，与此同 时新的问题又提了出来，磁 场能否产生电流？、1820年:1821 1831年:电流一磁场法拉第实验：磁场一电流对称性法拉第通过实验观察到了磁场产生电1831 年，流的现象，提出了著名的电磁感应定律:当穿过闭合回路磁通量发生变化时，回路中会出现电流，感应电流、感应电动势。电磁感应定律:当穿过闭合回路磁通量发生变 化时,回路中会出现

4、电流，电动势。数学表示： = n蚣 dt其中：感应电动势,N：线圈的匝数血二fB.dC磁通量:穿过面积S的磁场线的条数S负号：电动势的方向总是阻碍磁通量的增加。电磁感应现象线圈在匀强磁场中匀速转动均匀磁场：=BS cos 6感应电动势sincot发电机的工作原理感应电流i = sinKIm=-交流电 m R6、产生感应电动势的微观机制实验e = Ndt机制一-电动势?电动势分类I感生电动势：？变化的磁场产生的。r动生电动势：导体在磁场中运动产生的。产生动生电动势原因匸= 洛伦兹力 ujjTT ujFm=(-e)uxB导致了物理学一场伟大的变革，一个新的理论一 电磁学由此而诞生，其标致为麦克斯韦

5、方程组。7、麦克斯韦方程组的建立与电磁波的发现变化的磁场要产生电动势感生电动势，原因?(1)麦克斯韦的第一条假设:变化的磁场要在周围空间激发电场感生电场、涡旋电场;感生电场，产生了感生电动势。电场由两部分构成A静止电荷产生的场占A变化的磁场激发的场占涡旋电场假设电子感应加速器方二方+方(1)麦克斯韦第一条假设：变化的磁场要激发电场。方二方+方占静止电荷的 占变化的磁场激发的(2) 麦克斯韦第二条假设：变化的电场要激发磁场 方二左+片(2)片 电流产生的片变化的电场激发的在两条假设的基础上麦克斯韦建立了电磁场理论麦克斯韦方程自、麦克斯韦方程组的建立1865年麦克斯韦对库仑定律，法 拉第电磁感应定

6、律做了概括和 总结，并在两条假设的基础上 建立了电磁场理论。*調驾制Dz电位移矢量,描述电场性质麦克斯韦方程组:各向同性电介质:D = sE方：磁场强度，描述磁场性质 各向同性磁介质：力=一护 d=0+丄譽眉去=去：电位移矢量l描述电场性质的物理量 E：电场强度了方=/丛磁场强度i描述磁场性质的物理量 磁感应强度了胪.d5 =JpdV 形我=0 if dF=-f df 近I dt9.麦克斯韦方程组的意义(1)是电磁场实验规律的概括和总结，是物理学史上又一次大综合，它和力学、热学一起构成了经典物理的三大支柱o揭示：电荷产生电场磁场线闭合变化磁场产生电场电流和变化电场要产生磁场JS可求出任意情况中

7、的电场和磁场(2)、自由空间中(P=0, j=0 )由麦氏方程组:妙-d=pdV自由空间中麦氏程组:电场、磁场相互激 发。自由空间5左方-（3）预言了电磁波的存在变化磁场变化电场变化电场变化磁场如振荡偶极子电磁波可脱离电荷、电流在空间传播fi(4)预言了光的电磁本性 电磁波的传播速率v=丄真空中1j8854xl(T2库仑2/(牛顿米Jx471x1(F牛顿/安培2=3.00 x 108 米/秒=c由此推断光就是电磁波。(5)赫兹的实验验证麦克斯韦预言了电磁波的存在：是由变化的电场和磁场相互激发的兹赫（1888年完成）实验证实:并用电磁波重复了象 见学一样屈反射、掠射、 干涉、偏振实验。光就是一种

8、电磁波兹赫：把天才的预想变成了世人公认的真理。波长 (nm)70060()5()04(X)可见光光谱v波长 (IB) I I108 IO7 106 105 IO4 103 10210110“ 10-2 IO 1(F4 1(T5 1() KF7 KF8 l(r9 KF10 KF11 KF12 KF131(P14 l(r15 KF16iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii长波无线电波红外线 |紫外线X-射线r-射线1 110 102 103 104 1051 1106 107 108109 1010 1011 1012 1013 1014 10151016 1017 1018io19 io20 io2* io22 io23 io241频