《电磁场与电磁波》授课课件

第二节电磁场与电磁波伟大的物理学家—麦克斯韦麦克斯韦(1831-1879)简介英国物理学家、数学家。15岁在“爱丁堡皇家学报”发表论文，1854年从剑桥大学毕业，卡文迪许试验室首任主任，写了100多篇有价值的论文，是一位可以与牛顿、爱因斯坦相提并论的科学家。主要贡献：（1）建立电磁场理论（2）预言电磁波的存在电磁场理论1.变化的磁场产生电场均匀变化的磁场产生稳定的电场。非均匀变化的磁场产生变化的电场。周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场。2.变化的电场产生磁场均匀变化的电场产生稳定的磁场。非均匀变化的电场产生变化的磁场。周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场。变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的场——电磁场。电磁波的产生电磁场由近及远的传播，形成电磁波。电磁波的发射：条件：1.足够高的振荡频率；2.电场和磁场分散到尽可能大的空间。电路的改造：1.增大d，减小s→C↓

减小线圈匝数→L↓2.开放电路：使电场和磁场扩展到外部空间。增大振荡频率电磁波的特点1、E和B相互垂直且都垂直于传播方向.——电磁波是横波2、遵从波的一般规律：

v=λf且能产生反射、折射、衍射、干涉等现象3、真空中的电磁波速：c=3.0×108m/s4、电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.5、电磁波的传播不需要介质.科学历程麦克斯韦→建立电磁场理论→预言电磁波的存在20多年后赫兹→实验证实→测定λ

、f——得到波速c

研究电磁波的反射、折射、衍射、干涉等。1.下列说法正确的是(AC)A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B.稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C.均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D.均匀变化的电场和磁场相互激发，形成由近及远的电磁波2.当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将(C)A.减小B.增大C.不变D.减小、增大和不变均有可能3.为了使发射的电磁波的波长增为原来的2倍，可以将振荡电路的电容(A)A.变为原来的4倍B.变为原来的2倍C.减为原来的一半D.减为原来的1/44.关于电磁波的传播速度，以下叙述正确的是(D)A.波长越长，传播速度越快B.频率越高，传播速度越快C.发射量越大，传播速度越快D.所有电磁波在真空中的传播速度都一样大5.在LC振荡电路中，已知L=1.0×10-2H，C=1.0×10-10F，从开始放电起到振荡电流第一次达到最大，经历的时间为1.57×10-6s，该电路产生的电磁波的波长为1884m.能力·思维·方法【例1】关于麦克斯韦电磁场理论，下面几种说法正确的是(D)A.在电场周围空间一定产生变化的磁场

B.任何变化电场周围空间一定产生变化的磁场

C.均匀变化的电场周围空间能产生变化的磁场

D.振荡电场在它的周围空间一定能产生同频率的振荡磁场【解析】首先要明确，不变化的电场周围不产生磁场，变化的电场周围一定产生磁场，如果电场是均匀变化的，产生的磁场是稳定的，如果电场是周期性变化的，产生的磁场也将是同频率的周期性变化的，反之也成立.综上所述答案为D【例2】在以下几种反映电场随时间变化的图像中，能够产生磁场的是BCDE；能够形成电磁波的是CE.【解析】稳定的电场周围没有磁场，均匀变化的电场周围空间产生稳定的磁场，非均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场，振荡电场周围产生振荡的磁场.【例3】无线电发射机发射的电磁波的频率由LC振荡电路决定.若LC电路中的电容器电容C=2.0×10-8F，线圈自感系数L=3.2mH，发射出的电磁波的波长是多少?【解析】本题考查的是电磁波的频率公式和波速公式.由f=

以及v=fλ可λ=2πν，且电磁波的波速如没有特殊交待一律是以真空中的光速为标准.答案为1.5×104m.延伸·拓展【例4】如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，场外有一带正电的粒子(重力不计)静止在某点外，当磁场均匀增强时，该粒子的运动情况是(C)A.仍静止在某点处