变化电场产生变化磁场的实验

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变化的磁场和变化的电场

•楞次定律的实质
能量守恒
(例如速V导线切割磁感线)
三、感应电动势感应电动势就是直接由电磁感应现象所引起的电动势.
法拉第电磁感应定律不论任何原因, 当穿过闭合导体回路所包围面积的磁通量发生变化时, 在回路中都会出现感应电动势, 而且感应电动势的大小总是与磁通量对时间的变化率成正比.
i
说明：
例角速度
长逆为时L针的转铜动棒, O铜A棒, 绕与其B 固垂定直端, 求O在动均生匀电磁动场势
B 中以
.
解: 方法一如图, 取线元 dl , 其运动速度大小为
dv B(与v vdB l)方ld向l相同vBdl
+++++++
P v + + + + + + +
Bldl
dLBldl1BL2
+ + + B+
因此通常都用油开关，即把开关放在绝缘性能良好的油里，以防止发生电弧.
自感系数的计算 1) 设线圈通有电流 I ; 2) 确定电流在线圈中产生的磁场及其分布. 3) 求通过线圈的全磁通.
例长为l 的螺线管, 横断面为S, 线圈总匝数为N, 管中
Ek E感
对于导线ab
i
b a E感dl
对于闭合导体回路 i LE感dl
根据法拉第电磁感应定律
i
dΦd dt dt
BdS
S
可得, 电磁i场的L基E 本感方dl程之一S： B tdS
B
三、感生电场(induced electric field)
t
1) 感生电场和静电场均对电荷有力的作用.

电磁学综合实验报告

电磁学综合实验报告引言电磁学作为物理学中的重要分支，研究了电荷和电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。

本次实验旨在通过一系列实验探究电磁学的基本原理和现象，验证电磁学理论，并加深对电磁学知识的理解。

本文将对实验过程、结果和结论进行详细描述和分析。

实验一：电场的探测与测量实验一旨在通过测量电场强度，验证库仑定律。

实验中，我们首先使用电场传感器测量平行板电容器的电场强度随距离的变化。

实验结果表明，电场强度与距离的平方成反比，符合库仑定律的预期结果。

进一步，我们使用电场传感器测量带电导体周围的电场强度，结果表明电场强度与距离成反比，且与导体表面的电荷量成正比。

实验二：磁场的探测与测量实验二旨在通过测量磁场强度，验证安培环路定理。

实验中，我们使用霍尔效应传感器测量直流电流通过直导线产生的磁场强度。

实验结果表明，磁场强度与距离的关系符合安培环路定理的预期结果。

进一步，我们使用霍尔效应传感器测量螺线管产生的磁场强度，结果表明磁场强度与电流成正比，与理论相符。

实验三：法拉第电磁感应定律实验三旨在验证法拉第电磁感应定律，即磁通量的变化会在导体中产生感应电动势。

实验中，我们将一个螺线管与一个磁铁相连，通过改变磁铁相对螺线管的位置和速度，测量感应电动势的变化。

实验结果表明，感应电动势与磁通量的变化率成正比，验证了法拉第电磁感应定律。

实验四：电磁感应定律和洛伦兹力实验四旨在验证电磁感应定律和洛伦兹力定律。

实验中，我们将一个导体杆与一个磁铁相连，通过改变导体杆的速度和磁铁的位置，测量感应电动势和洛伦兹力的变化。

实验结果表明，感应电动势与磁通量的变化率成正比，洛伦兹力与导体杆的速度和磁场强度成正比，验证了电磁感应定律和洛伦兹力定律。

实验五：交流电路的研究实验五旨在研究交流电路的特性，包括交流电源、电感和电容的相位差以及交流电路中的阻抗。

实验中，我们通过测量电压和电流的相位差，计算电感和电容的阻抗，验证了交流电路的理论。

电磁学实验

电磁学实验引言电磁学实验是电磁学课程中的重要部分，通过实验可以直观地观察和理解电磁现象和电磁场的性质。

本文将介绍几个典型的电磁学实验，包括电磁感应实验、静电力实验和磁场实验。

电磁感应实验实验目的通过电磁感应实验，观察和验证法拉第电磁感应定律，了解磁通量和导线中感应电动势的关系。

实验原理法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，它表明当磁通量发生变化时，导线回路中产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。

1.将一个螺线管的两端接上直流电源，通过控制电源的电流大小和方向，使螺线管中的磁场发生变化。

2.将一个导线圈放置在螺线管附近，并将导线的两端接上示波器。

3.改变螺线管中的电流，观察示波器上感应电动势的变化情况。

实验结果与分析在进行实验时，我们观察到当螺线管中的磁场发生变化时，示波器上出现了感应电动势的变化。

这符合法拉第电磁感应定律的预期结果，验证了该定律的正确性。

静电力实验实验目的通过静电力实验，研究电荷间的静电相互作用，了解库仑定律和电场的性质。

库仑定律描述了电荷之间的静电相互作用，它表明电荷之间的静电力大小与它们之间的距离平方成反比，并与它们的电荷量乘积成正比。

实验步骤1.准备两个带电体，其中一个固定不动，另一个可移动。

2.通过改变移动带电体的位置，观察它与固定带电体之间的静电力变化情况。

3.使用天平测量移动带电体所受到的静电力大小，并记录实验数据。

实验结果与分析在进行实验时，我们观察到当移动带电体的位置发生变化时，它与固定带电体之间的静电力发生变化。

通过天平测量，我们得到了一组静电力与距离平方的实验数据。

根据库仑定律，我们可以将实验数据与理论预期进行比较，验证库仑定律的正确性。

实验目的通过磁场实验，观察和测量磁场的性质，了解磁场强度和磁场线的特点。

实验原理磁场是由磁体或电流产生的，它具有方向和大小。

磁场的方向由磁力线表示，磁力线是磁场中的一种虚拟线，它的方向是磁力的方向。

变化的电场产生磁场

（2）、电磁波形成示意图：
激发变化电场激发
非均匀变化的磁场
若是均匀变化
若非均匀变化
稳定磁场
变化磁场
不再激发
稳定电场
激发
若是均匀变化若非均匀变化
激发
2、电磁波的特点：（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。
（2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，C=3×108m/s。
课堂练习
1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ D ） A、在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场 B、在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C、均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D、振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场
2.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（CD） A、磁场在周围一定产生电场 B、电场在周围一定产生磁场 C、变化的磁场在周围产生电场 D、变化的电场在周围产生磁场
赫兹用实验证实电磁波的存在
令人振奋的电火花
微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。
课堂小结
1、麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。 2、变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。电磁场在空间传播形成电磁波。 3、赫兹实验的过程及对无线电技术的贡献。
变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。
三、电磁波
1、电磁波的产生（1）理论分析：空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变化的，那么这个磁场就会新的电场。……这样下去，电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了电磁波。

变化的电场产生磁场

要点二
详细描述
变化的电场可以产生磁场是因为电场的存在会导致电荷的运动，而电荷的运动轨迹形成电流，电流的周围会产生磁场。同样地，变化的磁场可以产生电场是因为磁场的存在会导致磁体内部电荷的运动，从而产生电流，电流的周围又会产生电场。这种相互影响和转换形成了电磁波，电磁波的传播不需要介质，是一种客观存在的物质形态。
变化的电场产生磁场
contents
目录
• 电场和磁场的基本概念 • 变化的电场产生磁场 • 电场和磁场的变化规律 • 变化的电场产生磁场在科技中的应用 • 总结
01
电场和磁场的基本概念
电场的定义
总结词
电场是由电荷产生的场，对放入其中的电荷产生力的作用。
详细描述
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
电磁感应
当电场或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电流。
电场和磁场的变化对能量转换的影响
电磁波传播
变化的电场和磁场可以形成电磁波，如无线电波、可见光等，实现能量的传递和转换。
电磁能转换
利用电磁感应原理，可以将机械能转换为电能，如发电机；也可以将电能转换为机械能，如电动机。
电磁辐射
电磁波的传播过程中会对周围物质产生电磁辐射，可能对生物体造成影响。
04
变化的电场产生磁场在科技中的应用
电磁感应的应用
变压器
01
利用电磁感应原理，变压器可将一种电压的电能转换为另一种
电压的电能。
感应加热
02
通过电磁感应，可以在金属内产生涡流，从而达到加热或熔化

变化的磁场与变化的电场-精品文档

S
式中： B(t) (t)
S(t)
5
二. 楞次定律（P442，自己看）
§10.2 感应电动势
两种不同机制
• 相对于实验室参照系，若磁场不变，而导体回路运动 •
化—感生电动势
（切割磁场线）— 动生电动势相对于实验室参照系，若导体回路静止，磁场随时间变
一. 动生电动势
L
l v
b ei
B 运动，切割线， ab 向右以 v 选回路 L 的正方向：顺时
第10章变化的磁场和变化的电场
电磁感应现象是电磁学中最伟大的发现之一
在很长的一段历史时期内，电、磁的研究彼此独立的向前发展； 1820年，奥斯特（丹麦）首先发现了电流的磁效应，此后，许多人从事它的逆效应的研究； 1822年，安培（法）发现磁铁附近载流导线会受到磁力的作用，一个新的研究领域被发现了。
r
d r
a

d v B d r r B d r i a 1 2 e d e BR i i o 2 o负极，低电势 a正极，高电势
e

1 因为并联，所以圆盘电动势：ei BR2 圆心为负极 2 边缘为正极 10
解（二）：用法拉第定律角到 o， oa 转过 a
电可以产生磁效应，磁是否可以产生电？
1
1831年，法拉第（英）发现了电流变化时产生的电磁感应规律；同年，楞次（俄）独立的完成类似的实验。电磁感应定律的发现，揭示了电和磁的内在联系及转化的规律，它的发现在科学和技术上都具有划时代的意义，不仅完善了电磁学理论，而且为以后大规模开发电能开辟了道路，引起一系列重大技术革命，推动社会向前发展。
m 2
dqi dt
1 1 q d q d ( )与 t 无关 i i m m 1 m 2 m 1 R R

磁场的描述的实验原理

磁场的描述的实验原理磁场是由磁体产生的一种物理现象，具有方向和大小。

磁场的描述可以通过一系列实验来实现，其中包括洛伦兹力实验、法拉第电磁感应实验和磁力实验等。

下面将详细介绍这些实验的原理。

1. 洛伦兹力实验：洛伦兹力实验是通过观察磁场对带电粒子的作用力来描述磁场的。

当带电粒子在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用，该力的方向垂直于粒子的运动方向和磁场的方向，并且大小与粒子的电量、速度和磁场强度有关。

在实验中，可以通过射线管（或阴极射线管）来产生带电粒子，如电子。

射线管内部设有正交的电场和磁场，使电子以恒定的速度进入磁场区域。

当电子进入磁场时，会受到洛伦兹力的作用，使其轨迹发生偏转。

通过调节电场和磁场的强度，可以观察到不同的偏转情况，从而得出磁场的大小和方向。

2. 法拉第电磁感应实验：法拉第电磁感应实验是通过观察磁场对导体的感应电动势来描述磁场的。

根据法拉第电磁感应定律，当导体相对于磁场运动或磁场发生变化时，导体中就会产生感应电动势。

在实验中，可以通过将一个线圈放置在磁场中，使线圈与磁场垂直。

当磁场发生变化或线圈相对于磁场运动时，就会在线圈中产生感应电动势。

通过连接一个电阻和一个电表，可以测量到感应电动势的大小和方向。

通过调节磁场的强度、线圈本身的参数以及磁场的变化速度，可以观察到感应电动势的变化情况，从而得出磁场的描述。

3. 磁力实验：磁力实验是通过观察磁场对磁性物体的作用力来描述磁场的。

根据洛伦兹力的原理，当磁场与磁性物体相互作用时，就会产生磁力。

在实验中，可以使用磁铁作为磁场源，将磁铁与一个磁性物体（如铁簇）放在一起。

磁性物体会受到磁铁的作用力，产生运动或偏转。

通过观察磁性物体的运动情况，可以判断磁场的方向和大小。

通过调节磁铁的位置、磁铁的极性以及磁性物体的参数，可以观察到磁性物体的不同运动情况，从而得出磁场的描述。

综上所述，洛伦兹力实验、法拉第电磁感应实验和磁力实验等是用来描述磁场的常见实验。

电磁感应电磁感应的原理与实验

电磁感应电磁感应的原理与实验电磁感应：电磁感应的原理与实验电磁感应是电磁学中的重要概念，它是指通过磁场的变化而产生感应电动势的现象。

电磁感应的原理是基于法拉第电磁感应定律，即磁场的变化可以引起电场的变化。

在本文中，我们将讨论电磁感应的基本原理，并介绍一些与电磁感应相关的实验。

一、电磁感应的原理电磁感应的原理可以用法拉第电磁感应定律来描述。

法拉第电磁感应定律表示了磁场的变化与感应电动势之间的关系。

它可以用以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表穿过一个闭合线路的磁通量，dt 代表时间的微小变化。

根据法拉第电磁感应定律，当穿过闭合线路的磁通量发生变化时，闭合线路中就会产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

如果磁通量增加，则感应电动势为正；而如果磁通量减少，则感应电动势为负。

二、电磁感应的实验1. 用磁铁和线圈进行实验在这个实验中，我们需要一个磁铁和一个线圈。

首先，将磁铁靠近线圈的一端。

当移动磁铁时，线圈中将会产生电流。

这是因为磁铁的运动改变了穿过线圈的磁通量，从而引发了感应电动势。

可以通过连接一台数码示波器或者电压表来测量线圈中的感应电动势和电流大小。

通过实验可以验证，当磁铁静止时，线圈中不存在感应电流；而当磁铁运动时，线圈中将会产生感应电流。

2. 用变化的磁场强度进行实验在这个实验中，我们需要一个线圈和一个交流电源。

将线圈连接到交流电源上，并改变电流的强度。

当电流强度发生变化时，线圈内部将会产生变化的磁场，从而引发感应电动势。

通过连接一个电压表或示波器，可以测量线圈中的感应电动势和电流大小。

根据实验结果，当改变电流强度时，线圈中产生感应电动势和电流。

三、电磁感应的应用电磁感应的原理和实验在许多实际应用中都得到了广泛的运用。

以下是一些常见的应用：1. 发电机：发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。

通过转动磁场和线圈的相对运动，就可以产生感应电动势和电流。

_变化的电场产生磁场_的演示实验设计

・物理实验・“变化的电场产生磁场”的演示实验设计郑曙辉(宁波市第二中学,浙江宁波　315010) 在高中物理(试验修订本・必修加选修)第二册教材第19章“电磁场和电磁波”第三节“电磁场”这节内容中,学生对麦克斯韦电磁理论的两条核心内容:(1)变化的磁场产生电场;(2)变化的电场产生磁场,都能接受,但缺乏感性、直观的认识.而通常教师在教学中也只对“变化的磁场产生电场”这个结论用实验验证.对“变化的电场产生磁场”大多数采用理论分析说明,灌输给学生.教材及教参中也没有演示实验介绍,学生无法看到直观的演示现象,这样,不利于学生能力的培养.笔者分析原因认为:教材及教参对“变化的电场产生磁场”没有实验介绍是因为一般的变化电场产生的磁场比较弱,不足以使磁针发生偏转.也就是说,找不到一个较理想的变化电场来产生较强的磁场.笔者在教学中发现,用感应圈的放电柱与平行板电容器的两极板相连,通过平行板电容器内的电场变化可产生较强的磁场,从而使得处于其中的磁针发生偏转.[做法]用导线将感应圈的两个放电柱分别与平行板电容器的两块极板相连,感应圈接6～8V 的直流电,通过感应圈的通、断电使电容器极板上的电场发生变化,从而产生一个较强的磁场.是否产生新磁场可用小磁针来检验:将一枚小磁针事先放在电容器的两个极板间,在感应圈通、断电的瞬间小磁针由于受到新磁场的作用而偏离了原来的位置.在此实验中,小磁针的偏转可用实物投影把偏转现象放大.实验装置的示意图如图1所示.图1图1中木块起垫高作用,使小磁针与平行板电容器的铜板等高.实验中发现,每当通、断电时,小磁针就会发生较明显的偏转.显然,小磁针受到了除地磁场以外的其它磁场对它的作用力.这个磁场只能是在通、断电时平行板电容器间的变化电场产生的.因此,实验证明变化的电场的确可以产生磁场.此实验的效果相当好,大大地激发了学生的学习积极性.为什么用感应圈给电容器充、放电可以产生较强的磁场?这牵涉到感应圈的结构及工作原理.如图2是感应圈的内部结构示意图.其主要部分是在铁芯上用较粗的绝缘金属线绕成圈数不多的原线圈L 1,在原线圈L 1的外面,套上一个用几千圈绝缘性能良好的细金属线绕成的副线圈L 2,副线圈L 2两端分别接到放电柱上.图2其工作原理如图3所示.当拨动转换开关ZK 至1、2接点位置时,电源接通,电流通过ZK 1,DK 、原线圈L 1、ZK 2返回电源,构成原线圈边回路.这时,铁芯被磁化,吸引断续器DK 簧片,使原线圈L 1断路.原线圈边无电流通过,铁芯失磁,DK 簧片返回,电流再度接通.这样,借助断续器DK 的作用,在原线圈L 1里出现断图3续的电流,引起铁芯磁通量的交替变化.若通、断电时电流变化率较大,可使放电柱间的空气击穿而放电,放电时的电流呈脉动状单向直流.但是,在本实验中,我们不需要放电柱放电,而是把放电柱用导线与平行板电容器的两极板相连,使感应出的几万伏高压降落在电容器极板上,在两极板间产生强电场.然后,通过通、断电使电容器间的电场产生变化.这样,这个变化的电场可产生较强的磁场,使得小磁针偏离了原—42—V ol.24N o.4 物　理　教　师第24卷第4期　(2003) PHY SICS TE ACHER 2003年　提高“用油膜法估测分子的大小”实验成功率的探讨张丽英　吴新民(云南省建水第一中学,云南建水　654300) “油膜法估测分子大小”是高中物理新大纲增设的学生分组实验.本实验能使学生对分子运动理论的内容增加理解和感受.实验研究的对象是油酸(C17H33 C OOH)在水面上形成的油膜.实验原理是:当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中酒精溶于水中,并很快挥发,剩下一层油酸薄膜浮于水面.油酸(C17H33C OOH)中的烃基C17H33———与水没有亲合力要冒出水面,羧基———C OOH因对水有很强的亲合力被水吸引,就留在水里.这样油酸分子一个个直立在水面上形成单分子厚度的油膜.实验只要知道油膜的体积并测出油膜的面积,即可根据计算式d=V/S估算出油酸分子的直径.我校高二年级首开本实验.配用的仪器是杭州之江光学仪器厂生产的油膜实验器(标准代号:Q/ HZG57—2001),水盘是直径为22cm,面积为380cm2的圆盘.用注射器做滴管,其针筒容积为3m L,针头为6号针头.稀释的油酸浓度为1/500.用的粉是市售痱子粉.我校高二年级10个教学班,共有学生600多人,每班约分30个小组,每组2-3人,实验反馈的结果使我们非常震惊.测得油酸分子大小数量级在10-10m-10-8m范围内的学生还不到50%!有的小组一次都没做成功,有的小组一次成功,一次又不成功.有的班级成功率高,有的班级成功率低.一个新开的学生实验做成如此结果,促使我们下决心进行研究和分析.笔者经过多次反复实验,并了解了部分学生的实验情况,发现了一些应注意的问题.鉴于有些问题在有关刊物上已有同行指出过,故下面列出的仅是我们发现的问题中的一部分.1　水盘的选择盘子为深色(最好是黑色)为好(大小可依油酸浓度的配制而定).因为水是无色透明的,而痱子粉是白色的,这样可增大黑白对比度,使油膜面积的测量较为准确.2　水的深度在1～2cm之间为宜,水太浅了痱子粉散不开,而太深时倒进去的水不能很快静止,学生们性急,又赶时间,痱子粉撒上后,由于水的流动使粉末也运动,扩散后油膜形状不稳定、不规则,面积测量误差大,故要提醒学生待水静止后才开始撒粉.3　水的温度这是一个容易忽略的问题.引起我们注意的原因是上午几个班做实验时,先做的几个班较好,越后的班级越差.而我们用的水是自来水管里面的水,水管暴露在外受太阳光的照射.后来我们用不同温度的水反复做实验,证实水温确实会影响成功率.一般来说,水温不能太高(最好低于35℃),水温高了的结果是粉撒下后不稳定,油膜扩散后的形状也不稳定,使面积变得不规则,奇形怪状,难于测量,测出来误差就大.这可能是水温高,水分子运动太激烈的缘故.4　撒粉的方法(1)只须撒在盘的中央.方法是用手拈一点痱子粉,手在盘中央的正上方20cm左右处轻轻地撒下即可,不必到处都撒,粉自己会散开.(2)绝不能撒得太多,不然粉太厚,油膜扩散时推不开,油膜扩散的面积很小,只是形成一个小窟窿,或几条裂缝,导致实验完全失败.5　滴油酸的方法来的位置.由于利用的是将感应的高电压直接降落在电容器的两个极板上,而不让其放电.因此,在实验中应注意平行板电容器的两极板间的距离不能太小(一般为20 cm左右),以避免放电;其次,应注意平行板电容器两块极板与小磁针的位置,避免变化电场产生的新磁场与地磁场的方向一致,而出现小磁针不偏离原来方向的情况,发生无新磁场产生的错觉;另外,在实验中应注意安全,撤掉仪器前应先将电容器放电,以防高压电击.(收稿日期:2002-10-31)—52—第24卷第4期物　理　教　师 V ol.24N o.4　2003年 PHY SICS TE ACHER (2003)。

变化的磁场和变化的电场

变化的磁场和变化的电场在物理现象中的应用
电磁感应：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
无线电波：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，形成电磁波

磁流体发电机：利用磁场和电场的相互作用产生电流
电磁炮：利用磁场和电场的相互作用加速带电粒子
感谢您的观看
汇报人：XX
变化的电场的应用
无线电波：利用变化的电场产生磁场，进而产生电磁波
电子显微镜：利用变化的电场控制电子束的聚焦和扫描
电子束曝光机：利用变化的电场控制电子束的路径和能量
离子束刻蚀机：利用变化的电场将离子束聚焦和扫描，实现微米级加工
03
变化的磁场和变化的电场的相互关系
磁场和电场的相互影响
变化的磁场产生电场
法拉第电磁感应定律：当一个变化的磁场穿过一个闭合电路时，会在电路中产生电动势，从而产生电场。
麦克斯韦方程组：变化的磁场可以产生电场，这是麦克斯韦方程组的一个重要结论。
实验验证：通过实验可以观察到，当磁场变化时，附近的导体中会产生电流，这是由于变化的磁场产生了电场。
应用实例：发电机的工作原理就是利用了变化的磁场产生电场，从而将机械能转化为电能。
磁场的变化对电场的影响
变化的磁场可以产生电场
磁场的变化对电场的影响与方向有关
添加标题
添加标题
磁场的变化会影响电场的分布
添加标题
添加标题
磁场的变化对电场的影响与强度有关
变化的磁场的应用
变压器：利用磁场变化实现电压的变换
变化的磁场可以产生电场
变化的电场可以产生磁场
磁场和电场相互依存，形成统一的电磁场

变化的磁场和变化的电场55

? IC ?
?D ?dS S ?t
P1 H1 2πr1 ? IC
B1 ?
? 0IC
2 π r1
P2 H 2 2πr2 ? πr22 jD
B2
?
? 0IC
2 πR 2
r2
变化的磁场和变化的电场
1
二. 麦克斯韦方程组
——系统介绍了电场和磁场的基本性质和规律。
一般来说，空间同时存在四个场：
1、静电场： ?s D1 ?d S ? ? q 2、静磁场： ?s B1 ?d S ? 0
例设平行板电容器极板为圆板，半径为R ，两极板间距为d,
用缓变电流 IC 对电容器充电
求 P1 ,P2 点处的磁感应强度
P1 ?
解: 任一时刻极板间的电场
E? ? ?0
?
D
?0
IC
ID
极板间任一点的位移电流
P2 ??
R
jD
?
?D ?t
?
??
?t
? IC πR2
由全电流安培环路定理
? ? H ?dl L
E1,D1
?L E1 ?dl ? 0
B1,H1
? ? L H1 ?dl ? I0
3、变化的磁场激发的电场： E2,D2
?s D2 ?d S ? 0
? ?? L E2 ?dl
?
?
d? m dt
?
?
s
? B ?d S ?t
4、变化电场激发的磁场： B2,H2 其中：一个保守场，三个涡旋场
?s B2 ?d S ? 0
?? ? 0
变化的磁场和变化的电场
11
?
● ●
r
vr●●
c●

变化的磁场和电场

将信息加载到载波上，通过调制技术实现信号发射；接收端通过解调技术提取出原始信息。
发射机与接收机工作原理分析
发射机工作原理
发射机将待传输的信息进行编码、调制等处理，转换为适合在信道中传输的信号形式，并通过天线辐射出去。
接收机工作原理
接收机通过天线接收信号，经过放大、滤波等处理，再通过解调、解码等过程还原出原始信息。
磁感线与电场线描述
磁感线是描述磁场分布的一系列闭合曲线，其疏密程度表示磁场的强弱，切线方向表示磁场的方
向。
电场线是为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线上一点的切线
方向表示该点场强的方向。
磁感线和电场线都是用来形象地描述场的分布的物理模型，实际
中并不存在。
02 磁场与电场相互作用
数字调制与解调技术
将数字信号转换为适合在信道中传输的模拟信号形式，如振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）等。解调时通过判决电路还原出原始数字信号。
调制与解调技术的应用
调制技术可以提高信号的抗干扰能力和传输效率；解调技术是信号接收的关键环节，直接影响通信质量。在实际应用中，需要根据具体需求和场景选择合适的调制与解调技术。
实验误差来源分析和改进措施
• 环境干扰：实验环境中可能存在其他电磁干扰源，对实验结果产生影响。
实验误差来源分析和改进措施
优化线圈设计
采用更精确的线圈设计方法，提高线圈的均匀性和稳定性。
使用高精度测量设备
采用更高精度的测量设备，减小测量误差。
控制实验环境
在实验过程中尽量排除其他电磁干扰源，保持实验环境的稳定性。
变化的磁场和电场
目录Βιβλιοθήκη • 磁场与电场基本概念 • 磁场与电场相互作用 • 时变磁场与时变电场特性分析 • 实际应用举例：无线通信原理简介

变化的电场和变化的磁场不断地交替产生,由近及远以有限的速度在空间传播,形成电磁波。最初由麦克斯韦在理

途导航
50m
～
10m
6MHz
～
30MHz
10m
～
1m
30MHz
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1cm
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1cm
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1cm
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0.1cm
30000 MHz
～
300000 MHz
无线电广播、电报通
信
调频无线电广播、电视广播、无线电导
分别对x及t求二阶偏导：
2E 1 2E
t2 x2
2H t 2
1
2H x2
u 1
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平面简谐电磁波的传播
二、电磁波的性质
1. 横波 2. 偏振性 3. E和H同相位
y z
u
E
H
x
4. E和H量值成比例 E uH
5. 电磁波的传播速度为 u 1
通常和与电磁波的频率有关，在介质中不同频
航
电视、雷达、无线电导航及其他专门用途
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可见光：能使人眼产生视觉效应的电磁波段。
紫蓝青绿黄橙
红
0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 /μm
红外线：波长范围在0.76～750mm之间的电磁波。红外线最显著的性质是热效应。
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振荡偶极子在真空中、远离偶极子的P点处、在时刻 t 的E、H 的量值可表为
EE4π 2p00 scin2rcostcr HH24p π 0scirncostc r

变化的电场产生磁场的例子

变化的电场产生磁场的例子
以下是 7 条关于“变化的电场产生磁场”的例子：
1. 你看那无线电信号的传递呀，不就是变化的电场产生磁场的典型嘛！广播电台发送无线电波，那信号在空中传播，不就像精灵在空中飞舞一样，这就是电场的变化带来了神奇的磁场呀！
2. 想想我们用的手机，接收信号的时候可不是神奇得很嘛！这就是变化的电场产生磁场在起作用呀，没有它，你的手机怎么能和别人聊天呢？
3. 微波炉加热食物，这大家都熟悉吧！它里面就是利用了变化的电场产生磁场呀，是不是很厉害？就像一个魔法盒子在施展奇妙的法术！
4. 嘿！MRI 磁共振成像检查，医生用它来检查我们的身体呢，这也是因为
变化的电场产生磁场呀！是不是好神奇，这样就能看到我们身体里的情况啦！
5. 电磁炉做饭可方便啦！它就是根据变化的电场产生磁场的原理呀，这就像是厨房里的小魔法师，快速为我们烹制美食呢！
6. 那霓虹灯闪烁的美丽光芒，可别忘了变化的电场产生磁场的功劳哟！这不就像夜空中会跳舞的星星嘛！
7. 雷达的工作也离不开变化的电场产生磁场呀！它能探测到那么远的目标，多酷啊！这不就像是我们的千里眼一样嘛？
我的观点结论：变化的电场产生磁场在我们的生活中无处不在，给我们带来了许多便利和神奇的体验。

物理电磁场实验

物理电磁场实验引言：物理学中的电磁场实验是一种通过实验方法来研究电磁场性质和行为的科学探索。

通过这些实验，我们可以进一步理解电磁场的基本原理，深入了解电磁场的产生、传播和相互作用。

本文将介绍一些经典的物理电磁场实验，包括法拉第实验、安培环路定理实验以及电磁波实验。

1. 法拉第实验法拉第实验是迄今为止电磁学领域最具影响力的实验之一。

该实验由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年首次提出，旨在探究磁感应现象。

实验装置由以下几个关键元素构成：（1）导体线圈：由导电材料制成的线圈，常用铜线制成。

（2）磁铁：通常使用钕铁硼磁体，产生磁场。

（3）电流源：通过电流源驱动导体线圈产生电流。

实验步骤：（1）将导体线圈与磁铁放置在一个闭合的电路中。

（2）通过电流源通电，使得导体线圈中的电流开始流动。

（3）测量由导体线圈产生的磁场的强度。

实验结果：法拉第实验揭示了磁感应现象，即导体中的电流会产生磁场。

法拉第实验的结果与法拉第电磁感应定律相吻合，该定律表明，导体中的电流产生的磁场强度与电流强度成正比。

2. 安培环路定理实验安培环路定理是描述电磁场中电流生成磁场的重要定律。

该定理由法国物理学家安培于1826年提出，通过实验方法验证并加以证明。

安培环路定理实验的关键是使用一组精确的感应线圈来测量电流产生的磁场。

实验装置：（1）导体线圈：使用充满导电材料的线圈构成。

（2）电源：通过电源供给线圈电流。

（3）磁场计：用于测量线圈周围的磁场强度。

实验步骤：（1）将导体线圈固定在一个位置，使得线圈的形状成为一个闭合的环路。

（2）将磁场计放置在线圈周围，测量磁场的强度。

（3）通过电源通电，观察线圈中电流的变化对磁场强度的影响。

实验结果：安培环路定理实验证实了电流所产生的磁场正比于电流的大小，并且与线圈的几何形状有关。

实验还证明了在闭合环路上，通过面积的磁场通量的改变与穿过该环路的电流成正比。

3. 电磁波实验电磁波实验是为了验证电磁场可通过空间传播的实验证据。

电磁感应与电动势实验探究

电磁感应与电动势实验探究1. 引言电磁感应与电动势是电磁学中的重要概念，通过实验探究这些概念的原理与规律，可以更好地理解它们在电路中的应用以及相关现象。

本文将通过一系列实验来深入探究电磁感应与电动势的实质，帮助读者更好地理解相关知识。

2. 实验一：法拉第电磁感应实验在这个实验中，我们将通过一个简单的装置来观察电磁感应现象。

实验装置包括一个直流电源、一个可以自由转动的线圈、一个磁铁和一个电流表。

首先，将线圈靠近磁铁，然后连接电源，观察偏转的电流表。

实验结果显示，在线圈与磁铁相对运动时，会在线圈中产生感应电流。

这说明磁场的变化会引起电场的变化，从而导致感应电流的产生。

这就是法拉第电磁感应定律的实验验证。

3. 实验二：电磁感应与电压关系在这个实验中，我们将研究电磁感应与电压之间的关系。

实验装置包括一个线圈和一个磁铁，我们将改变磁铁与线圈的相对运动速度，观察电路中的电压变化。

实验结果显示，当磁铁与线圈的相对运动速度增加时，电路中的电压也增加。

这告诉我们，电动势的大小与磁场的变化速率成正比。

这是电磁感应定律的另一个重要内容。

4. 实验三：电磁感应与线圈匝数关系在这个实验中，我们将研究线圈的匝数对电磁感应的影响。

实验装置包括多个不同匝数的线圈和一个磁铁，我们将通过观察电路中的电压变化来研究它们之间的关系。

实验结果显示，线圈的匝数增加时，电路中的电压也相应增加。

这说明线圈的匝数是影响电磁感应程度的关键因素之一。

这一发现对于设计电磁感应设备具有指导意义。

5. 实验四：感应到的电压与感应电动势在这个实验中，我们将研究感应到的电压与感应电动势之间的关系。

实验装置包括一个带有铁芯的线圈和一个磁铁，我们将改变铁芯的位置，观察电路中的电压变化。

实验结果显示，当铁芯靠近线圈时，电路中的感应电动势增大；当铁芯远离线圈时，感应电动势减小。

这说明磁场的强弱会影响感应电动势的大小。

这与法拉第电磁感应定律的预测是一致的。

6. 结论通过以上实验，我们进一步理解了电磁感应与电动势的实质。

电磁感应实验探究电磁感应中的法拉第定律

电磁感应实验探究电磁感应中的法拉第定律电磁感应是物理学中的重要概念，它揭示了磁场与电场之间的相互作用，其中法拉第定律是电磁感应的基本原理。

本文将通过电磁感应实验，探究法拉第定律的具体表达和应用。

实验材料与装置在进行电磁感应实验时，我们需要准备以下材料和装置：1. 导线：选择一根足够长的导线作为实验对象，通常使用铜线或铁丝等导电性较好的材料。

2. 纸夹：用于悬挂导线并固定在一定位置，保持导线的稳定性。

3. 磁铁：使用强磁性的磁铁，如永磁铁等，产生稳定的磁场。

实验步骤1. 将纸夹悬挂在一个支架上，并在纸夹上固定一根导线。

2. 将导线的两端分别与电流表连接，确保电流表的正负极与导线的两端相连。

3. 在导线的周围放置一个强磁铁，保持距离导线的位置固定。

4. 当导线处于开路状态时，即没有电流流过时，记录电流表的示数。

5. 闭合导线所在电路，使电流通过导线，并记录电流表的示数。

实验结果与分析通过电磁感应实验，我们可以观察到以下现象：1. 当导线处于开路状态时，电流表的示数为零。

2. 当闭合导线所在电路，使电流通过导线时，电流表的示数不为零。

结合法拉第定律，我们可以解释这些实验结果。

根据法拉第定律，当导线中的电流发生变化时，会产生感应电动势。

在开路状态下，电流为零，所以感应电动势也为零，导致电流表示数为零。

而闭合电路时，电流发生变化，产生感应电动势，电流表的示数就不为零。

进一步分析，根据法拉第定律的表达式，感应电动势的大小与导线中的电流变化速率成正比。

即ξ ∝ dI/dt，其中ξ表示感应电动势，dI表示电流的变化量，dt表示时间的变化量。

这一关系可以用来解释电磁感应实验的结果。

应用与拓展除了理解和探究电磁感应中的法拉第定律，电磁感应实验还可以用于许多实际应用中。

例如：1. 发电机工作原理：电磁感应的原理被应用于发电机中，将机械能转化为电能。

2. 变压器工作原理：变压器利用电磁感应实现电压的变换和传输。

3. 电磁感应传感器：电磁感应传感器广泛应用于测量、安全控制等领域。