电磁场理论总复习PPT的资料共81页文档
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电磁场理论的基本内容是什么ppt资料
* 所有物体都会发射红外线。 * 物体的红外辐射跟温度有关。
第六页，编辑于星期五：十四点 十二分。
应用：
红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红
外遥感技术等。
第七页，编辑于星期五：十四点 十二分。
4、可见光 波长在700－400nm之间，它是由各种色光组成。
思考与讨论：
彩虹是怎样形成的？
第八页，编辑于星期五：十四点 十二分。
所用的时间。 单位是秒（s) 3、频率（f）：1s内波峰（波谷）通过的次数。单
位是赫兹(Hz)
4、波速（v）：波传播的快慢。
5、两个重要的关系式:
第三页，编辑于星期五：十四点 十二分。
6、对于四页，编辑于星期五：十四点 十二分。
二、电磁波谱
1、电磁场理论的基本内容是什么？ 2、电磁波有什么样的的特点？
怎样描述电磁波？
第一页，编辑于星期五：十四点 十二分。
§2、电磁波谱
一、波长、周期、频率和波速
1、波长（λ）：相邻两个波峰（波谷）的距离。 单位：米（m）
第二页，编辑于星期五：十四点 十二分。
2、周期（T）：波峰（波谷）传播一个波长的距离
长、中短波用于发送广播信号。 第三页，编辑于星期五：十四点 十二分。 * 所有物体都会发射红外线。 * 物体的红外辐射跟温度有关。 特点：波长很短，频率很高； 红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红外遥感技术等。 注意：电磁波的频率与波长呈反比。 第七页，编辑于星期五：十四点 十二分。 主要含有可见光、红外线、紫外线。
1、电磁波谱的概念：
按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排
列成谱，叫电磁波谱。
第五页，编辑于星期五：十四点 十二分。
2、无线电波 特点：λ大于1mm（f小于300000Mz）， λ较长。
第六页，编辑于星期五：十四点 十二分。
应用：
红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红
外遥感技术等。
第七页，编辑于星期五：十四点 十二分。
4、可见光 波长在700－400nm之间，它是由各种色光组成。
思考与讨论：
彩虹是怎样形成的？
第八页，编辑于星期五：十四点 十二分。
所用的时间。 单位是秒（s) 3、频率（f）：1s内波峰（波谷）通过的次数。单
位是赫兹(Hz)
4、波速（v）：波传播的快慢。
5、两个重要的关系式:
第三页，编辑于星期五：十四点 十二分。
6、对于四页，编辑于星期五：十四点 十二分。
二、电磁波谱
1、电磁场理论的基本内容是什么？ 2、电磁波有什么样的的特点？
怎样描述电磁波？
第一页，编辑于星期五：十四点 十二分。
§2、电磁波谱
一、波长、周期、频率和波速
1、波长（λ）：相邻两个波峰（波谷）的距离。 单位：米（m）
第二页，编辑于星期五：十四点 十二分。
2、周期（T）：波峰（波谷）传播一个波长的距离
长、中短波用于发送广播信号。 第三页，编辑于星期五：十四点 十二分。 * 所有物体都会发射红外线。 * 物体的红外辐射跟温度有关。 特点：波长很短，频率很高； 红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红外遥感技术等。 注意：电磁波的频率与波长呈反比。 第七页，编辑于星期五：十四点 十二分。 主要含有可见光、红外线、紫外线。
1、电磁波谱的概念：
按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排
列成谱，叫电磁波谱。
第五页，编辑于星期五：十四点 十二分。
2、无线电波 特点：λ大于1mm（f小于300000Mz）， λ较长。
(电磁学课件)电磁场培训资料
4 电磁场的边界条件
学习使用电磁场的势函数来简化电磁场问 题的求解。
探索电磁场的边界条件，在不同介质之间 的反射和折射现象。
电磁场的应用领域
通信技术
了解电磁场在无线通信、卫 星通信和光纤通信等技术中 的应用。
医学影像学
探索电磁场在核磁共振成像 （MRI）和放射线成像等医 学影像学中的应用。
能源技术
(电磁学课件)电磁场培训 资料
电磁场是电荷和电流产生的物理现象，它包括电场和磁场。本课程将深入探 讨电磁场的基础概念、产生与作用以及数学描述。
电磁场的产生与作用
1 电荷与电流
2 电磁感应
了解电荷和电流如何产生电磁场，并探索 它们对电磁场的作用。
探索电磁感应原理，包括法拉第电磁感应 定律和楞次定律。
教科书
推荐一些经典的电磁场教科书，供学习和 参考。
学术论文
介绍一些相关的学术论文，用于深入研究 特定领域的电磁场问题。Fra bibliotek在线资源
分享一些免费的在线资源，如课程网站和视频教程，用于扩展知识和实践。
3 电磁波的衍射和干涉
4 电磁波的偏振
了解电磁波的衍射和干涉现象，以及它们 在实际应用中的重要性。
探索电磁波的偏振现象，以及偏振光的应 用。
电磁场的数学描述
1 麦克斯韦方程组
2 电磁场的矢量分析
学习麦克斯韦方程组，这是描述电磁场行 为的基本方程。
了解如何使用矢量分析工具来求解和分析 电磁场问题。
3 电磁场的势函数
3 安培环路定理
4 洛伦兹力
学习如何利用安培环路定理计算电磁场的 磁感应强度。
了解电荷在电磁场中受到的洛伦兹力的作 用。
电磁波的特性与传播
1 电磁波的频率和波长
电磁场理论期末复习总结PPT课件
v
dS
4 S r r
(r , t) 1
4
l
r r
l r, t
v
dl
r
r
r r
A(r ,t)
I r,t
v
4 l r
dl
r
能量密度与能流密度矢量
电场能量密度 损耗功率密度
we (r,t)
1 2
E2
(r,t)
pl (r,t) E2 (r,t)
磁场能量密度
wm(r,
l
J dl 0
J1t J2t 1
E1t E2t
2
J dS 0 S J1t J2t 1 2
J1n J2n
J1nJ2n
1E1n 2 E2n
J1n1 J2n 2
J1t
J2t
分界面上的自由电荷面密度为
s en • (1 E1 2 E2 ) en •
(
1
J1
1
2
J2
2
)
J
US
U
2, 2
d2 电容器漏电导
G I2σ 1 1 1 2 S U d1 2
若d1=d2=d/2则 计算平板电容器在静电场中的电容：
d21
G 121 2S2 d
C q
q
q
1 2
U E1d1 E2 d2 D d D d (12q
1 2 2 2 2 )Dd
存在比拟关系：
1 2 (12q
0 dWm Fdl
由于各个回路的磁通未变，因此，各个回路位移过 程中不会产生新的电动势，因而外源
作的功为零。即
求得常磁通系统中广义力为
FWm l
常数
12 12
总复习课-电磁学 共39页PPT资料
B B xiB yjB zk
Bz dBz
（5）有限长直导线
（6）无限长直导线 （7）圆电流圆心处
B4 0a Ico1sco2s
B 0I 2 a
B 0I
2R
例题：如图所示，几种不同形状的平面 载流导线的电流均为I，它们在O点的磁 感应强度各为多大？
大小为： dF IdB lsin0
2）建立坐标系，分解求积分：
F xdxF IB sin 0co dsx
3）写Fy出 总的dF 安yF 培 力F Ix： B sF iyn 0s整磁从的i个场起直n d 弯力点导曲的到线y 导总终通线和点过受等连相的于起同 电流时受的磁场力
例2，均匀带电圆环，带电量为q，半径为a，求轴
线上任意一点的P电势。
解：法一) dqdl q dl
2a
a
r
Px
dV dq
x
4 0r
VP dVL4dq0r4q0r
q
40 x2 a2
法二)
E 1
40
(x2
qx a2)32
a
r
Px
x
V Px E dl4q0
U B ＝ U 1B ＋ U 2B ＝ 4 q1 0rB4 q0 2R 2 U C ＝ U 1C ＋ U 2C ＝ 4q1 0R 14q0 2R 2
3、电容器和介电质
（1）电容 C Q U
步骤：1）求E；2）求电压
3）求电容 C Q U
U Edl
（2）平行板电容 CQUS0 d
设： I1=I2 =1（A），a=1（m） 单位长度导线受到的磁力：
ddF l 20I1aI2 42107111
电磁场与电磁波幻灯片
6.在经典物理学发展史中，出现过四个里程碑式的人物：伽利 略，牛顿，法拉第和麦克斯韦。爱因斯坦认为他们同样伟大， 你如何理解？查找相关的资料，写一篇报告。
2.结论：电磁波具有运动能量，以及与其他 物质相互作用的属性，都是物质的性质。电 磁波具有物质一般性质的同时，也具有特殊 的性质。
（四）：麦克斯韦电磁场理论的意义
❖ 1.电磁场理论的建立，经历了“实践―― 理论――实践”这一科学发展的过程是物 理学发展史上的典型案例。
2.麦克斯韦的电磁场理论，实现了从经典 物理学向现代物理学的重大转折。
3．学生讨论与交流：从电磁波的特点出 发，你认为电磁场是客观存在的吗？
❖ 根据电磁波的特点中的第（5）点可知， 电磁场本身就是一种特殊形态的物质， 无需借助其他物质来传播
三：电磁场的物质性
❖ 1.几种特殊电磁波的例子：
（1）微波炉是利用电磁波进行加热食物。说明电磁场具有能量。
（2）俄国物理学家列别捷夫测量除光对被照射的物体有压力。
个电场是由变化的磁场引起的。 ―――――变化的磁场周围产生电
场是一种普遍存在的现象。
3．学生讨论与交流：变化的磁场 产生的电场与我们熟悉的静电场
有何不同？
❖ 静电场的电场线是由正电荷出发，终止于负 电荷，是不闭合的。而变化的磁场产生的电 场没有起点也没有终点，是闭合的“旋涡电 场”
4．提出：变化的电场能否也产生磁场？
6．麦克斯韦电磁场理论的基本思想：
❖ （1）均匀变化的磁场（或电场）产生稳定的电场（或磁场）
（2）非均匀变化的磁场（或电场）产生变化的电场（或磁场）。
（3）按三角函数规律变化的振荡磁场（或电场）产生同频 率的三角函数规律变化的振荡电场（或磁场）
Hale Waihona Puke （4）变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的 电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分离的统一场，这 就是电磁场
2.结论：电磁波具有运动能量，以及与其他 物质相互作用的属性，都是物质的性质。电 磁波具有物质一般性质的同时，也具有特殊 的性质。
（四）：麦克斯韦电磁场理论的意义
❖ 1.电磁场理论的建立，经历了“实践―― 理论――实践”这一科学发展的过程是物 理学发展史上的典型案例。
2.麦克斯韦的电磁场理论，实现了从经典 物理学向现代物理学的重大转折。
3．学生讨论与交流：从电磁波的特点出 发，你认为电磁场是客观存在的吗？
❖ 根据电磁波的特点中的第（5）点可知， 电磁场本身就是一种特殊形态的物质， 无需借助其他物质来传播
三：电磁场的物质性
❖ 1.几种特殊电磁波的例子：
（1）微波炉是利用电磁波进行加热食物。说明电磁场具有能量。
（2）俄国物理学家列别捷夫测量除光对被照射的物体有压力。
个电场是由变化的磁场引起的。 ―――――变化的磁场周围产生电
场是一种普遍存在的现象。
3．学生讨论与交流：变化的磁场 产生的电场与我们熟悉的静电场
有何不同？
❖ 静电场的电场线是由正电荷出发，终止于负 电荷，是不闭合的。而变化的磁场产生的电 场没有起点也没有终点，是闭合的“旋涡电 场”
4．提出：变化的电场能否也产生磁场？
6．麦克斯韦电磁场理论的基本思想：
❖ （1）均匀变化的磁场（或电场）产生稳定的电场（或磁场）
（2）非均匀变化的磁场（或电场）产生变化的电场（或磁场）。
（3）按三角函数规律变化的振荡磁场（或电场）产生同频 率的三角函数规律变化的振荡电场（或磁场）
Hale Waihona Puke （4）变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的 电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分离的统一场，这 就是电磁场
电磁场与电磁波期末复习知识点归纳.ppt
磁通连续性原理
B(r) 0J(r)
B(r)
dl
0
I
B(r) 0
L
B(r)
dS
0
S
安培环路定理
2了.4解.电1、介电质介的极质化的和极磁化介质电的位磁化移：矢量
r D
r
0E
pr
D εE
▲ 极化面电荷
sp (r) P(r) nˆ
▲ 极化体电荷
p(r) P(r)
r H
r B
r M
0
J sm M nˆ
Jm M
BH
nˆ为煤质表面外法线方向
位移电流的定义：位移电流是由变化的电场产生的
rr
r 位移电流密度矢量J d
dD＝ dE
dt dt
位移电流与传导电流的区别：
1、位移电流是由变化的电场产生的，位移电流密度矢
ery erz erx
r ez
r ex
r ey
r
r ez r
ex
ey
ery erx erz
erz ery erx
r ex
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er y
AB
( Axex
Ay e y
Az
ez
)
(
Bx
ex
By
ey
Bz
ez
)
ex ( Ay Bz Az By ) ey ( Az Bx Ax Bz ) ez ( Ax By Ay Bx )
大学物理电磁学总结(精华)ppt课件(2024)
34
创新实验设计思路分享
组合实验法
将多个相关实验进行组合设计，以提高实验 效率和准确性。
对比实验法
通过对比不同条件下的实验结果，探究物理 现象的本质和规律。
仿真模拟法
利用计算机仿真技术模拟实验过程，以降低 成本和提高安全性。
2024/1/28
改进测量方法
针对传统测量方法的不足之处进行改进和创 新，提高测量精度和效率。
2024/1/28
23
自感和互感现象分析
自感现象是指一个线圈中的电 流发生变化时，在线圈自身中 产生感应电动势的现象。
互感现象是指两个相邻的线圈 中，一个线圈中的电流发生变 化时，在另一个线圈中产生感 应电动势的现象。
2024/1/28
自感和互感现象的产生都与磁 场的变化有关，它们是电磁感
应现象的重要组成部分。
麦克斯韦方程组可以推导出电磁波的存在和传播，是无线通信的理论基础 。
18
电磁波产生条件与传播方式
01
02
03
电磁波产生的条件是变 化的电场或磁场，即振 荡电路中的电荷或电流
。
电磁波的传播方式是横 波，电场和磁场相互垂 直且与传播方向垂直。
电磁波在真空中的传播 速度等于光速，且在不 同介质中的传播速度不
7
02
静电场与恒定电流
2024/1/28
8
静电场中的导体和电介质
静电场中的导体特性
静电感应现象
静电平衡条件
2024/1/28
9
静电场中的导体和电介质
导体表面电荷分布
电介质极化现象
电偶极子概念
2024/1/28
10
静电场中的导体和电介质
电介质极化机制
电磁场讲义.ppt
第一章 矢量分析
❖ 场：物理量数值的无穷集合表示一种场。例 温度场 T r,t 与空间 r 、时间 t 有关。
场重要属性：占有空间。
• 静态场：与时间无关.
• 动态场或时变场：与空间和时间有关。
• 标量场：只需用标量函数描绘的场。例：T、t、、。
• 矢量场：需要物理矢量描绘的场。例：力场 F ，流速场 v 。
无线电远距离传播。 1894年 无线电报 1906年 无线电广播 1911年 导航 1916年 无线电话
6 2020/10/6 Jin Jie
前言
1921年 短波通信 1923年 传真 1929年 电视 1933年 微波通信 1935年 雷达 近代：无线电遥测、遥控、卫星通信、光纤通信、移动 通信等。
❖ 学习时抓概念，掌握公式、定理，灵活运用，独立完成习 题；注意总结与归纳。做课堂笔记。
四、参考书
•电磁场理论基础 牛中奇著 电子工业出版社
•电磁场理论基础 陈 重著 北京理工大学
•电磁场与波
冯恩信著 西安交通大学
•电磁场与电磁波 郭辉萍著 西安电子科技大学
•电磁学专题研究 陈秉乾著 高教出版社
•电磁场与电磁波教学指导书 赵家升等著 高教出版社
(直角坐标系)
矢量场强处场线稠密；弱处场线稀疏。 场线上的切线方向代表该处矢量场的方向。
14 2020/10/6 Jin Jie
第一章 矢量分析
1.2 矢量与矢量场的不变特性 （指与坐标系关系）
(1)空间点的曲线坐标与坐标系
空间中任一点与有序数 的曲线坐标。
一一对应，则称
坐标曲线相互正交，且符合右手定则，即
8 2020/10/6 Jin Jie
第一章 矢量分析
第一章电磁场理论基础精品PPT课件
1.1.1 矢量和矢量场
（4）微分元矢量
– 线微分元矢量通常称为线元 z 矢量
dl eldl
dl dl3
– 线元矢量可表示成三个坐标 O
y
分量的矢量和。在直角坐标
dl1
系中有
x
dl2
图1-1-2 直角坐标系中线元矢量 dl
d l d l1 d l2 d l3 e x d x e y d y e z d z
• 在直角坐标系中
A •B A xB xA yB yA zB z A
A• B Acos
B
• 满足交换律和分配律
B 图1-1-5 矢量的标积
注：A•B0 AB
1.1.2 矢量的代数运算
AB
（2）矢量的矢积 （叉积 ）：为矢量。
ABnABsin
n
A
– 在直角坐标系中
图1-1-6 矢量的矢积B
A B A y B z A z B y e x A z B x A x B z e y A x B y A y B x e z
微波技术与天线
——第1章 电磁场理论基 础
第1章 电磁场理论基础
1.1 矢量分析 1.2 麦克斯韦方程和边界条件 1.3 基于麦克斯韦理论的静态场描述 1.4 电磁场的波动方程、坡印廷定理 和唯一性定理 1.5 动态矢量位和标量位 1.6 理想介质中的SUPW 1.7 SUPW的反射和折射
1.1 矢量分析
1.1.1 矢量和矢量场
（4）微分元矢量
dS ndS n
– 面微分元矢量通常称为面元矢量
dS=ndS
dS
– 方向矢量n的确定
图1-1-3 面元矢量 dS
• dS为开表面上的面元，n的方向与围成开 表面的有向闭合曲线呈右手螺旋关系。 n
考试复习电磁场与电磁波总复习PPT课件
z
3、球坐标系 （ r,）,
z
z0
O x0 x
F
P (x0,y0,z0)
ez
y0 y
ex
ey
x
r0 z0
P (p 0ψ 0,z0)
O
ez
y
ψ0
e
x
e
θ 0 P (r0,θ 0,ψ 0)
O
r0
ψ0
e
e
y
er
eˆx, eˆy, eˆz
eˆ, eˆ, eˆz
eˆr, eˆ, eˆ
x0eˆx y0eˆy z0eˆz
4
Ild R C R2
任何闭合线电流回路 C 在
周围空间的磁场分布
12
总复习
三、 由电通量和高斯定理推导麦克斯韦第一方程
sEdS
q
0
l Edl 0
E 0
E0
掌握采用高斯定理求解电 场强度的方法，如何设立 高斯面
真空中的高斯定理积分与微分形式
D0E
D
sD d S D d V Q q d V
15.11.2020
● 在库仑实验定律和安培力实验定律的基础上建立电场强 度E和磁感应强度B的概念。
● 在电通量和磁通量等定律基础上推导出麦克斯韦方程组
● 麦克斯韦方程的时谐形式 ● 电磁场能量和坡印廷矢量，以及平均坡印廷定理和矢量
15.11.2020
10
总复习
一、 电荷与电流分布
1、电荷分布
体电荷、面电荷、线电荷、点电荷（计算公式掌握）
V
V
15.11.2020
13
总复习
四、 由法拉第电磁感应定理推导麦克斯韦第二方程
1、法拉第电磁感应定律
3、球坐标系 （ r,）,
z
z0
O x0 x
F
P (x0,y0,z0)
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P (p 0ψ 0,z0)
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θ 0 P (r0,θ 0,ψ 0)
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eˆr, eˆ, eˆ
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4
Ild R C R2
任何闭合线电流回路 C 在
周围空间的磁场分布
12
总复习
三、 由电通量和高斯定理推导麦克斯韦第一方程
sEdS
q
0
l Edl 0
E 0
E0
掌握采用高斯定理求解电 场强度的方法，如何设立 高斯面
真空中的高斯定理积分与微分形式
D0E
D
sD d S D d V Q q d V
15.11.2020
● 在库仑实验定律和安培力实验定律的基础上建立电场强 度E和磁感应强度B的概念。
● 在电通量和磁通量等定律基础上推导出麦克斯韦方程组
● 麦克斯韦方程的时谐形式 ● 电磁场能量和坡印廷矢量，以及平均坡印廷定理和矢量
15.11.2020
10
总复习
一、 电荷与电流分布
1、电荷分布
体电荷、面电荷、线电荷、点电荷（计算公式掌握）
V
V
15.11.2020
13
总复习
四、 由法拉第电磁感应定理推导麦克斯韦第二方程
1、法拉第电磁感应定律
电磁场与电磁波期末复习PPT课件
介质的极化
P e0 E ( 0 )E
极化电荷分布
介质的磁化
M
(
0 0
)0 H
磁化电流分布
PS P en P P
JmS M en Jm M
各向同性线性介质的本构方程：
P e0 E D 0 E P
D (e 1)0 E E
M m H H B M
0
B (1 m )0 H H
1HR0 1 H I 0
1 cos1 2 cos2 1 cos1 2 cos2
T
ET0 EI0
22 cos1
2 cos1 1 cos 2
T/ /
ET 0 EI0
2HT0 1 H I 0
22 cos1
1 cos1 2 cos2
1 R T 理想导体（ 0）：
R
ER0 EI0
1
R//
ER0 1 第2E2页I 0 /共36页
3. s PS P J Js JmS Jm
第9页/共36页
第三章 静态电磁场
第10页/共36页
处理静电场的方法：根据静电场的无旋性，引入标量电位， 将矢量场问题转化为相对简单的标量场问题。
E 0 H J
电位：
E
'0'
a E dl
电位满足的微分方程：
2
电位满足的边界条件：
12
PTE10
1 2
Re
Σ
(
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*
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1a Re
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b 0
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x
dxdy
4πa第23b28H页10/共2 3T6E页10
ab 4
电磁场和电磁波复习PPT教学课件
高频考点例析
【解析】 变化的电场可以产生 磁场，A正确；均匀变化的电场只能产 生恒定的磁场，B错误；振荡电场就是 周期性变化的电场，周期性变化的电 场和磁场可以产生周期性变化的磁场 和电场，C、D正确．故选B.
【答案】 B
高频考点例析
变式训练
1．某空间出现如图13－3－2所示 的一组闭合电场线，这可能是( )
电磁波的频率由产生电磁场的振 荡电路决定，与介质无关；电磁波传 播的速度与介质有关，选项C正确．
电磁波从发射电路向空间传播 时，电磁场的能量也随同一起传播， 所以电磁振荡停止，产生的电磁波不 会立即消失．
【答案】 C
高频考点例析
即时应用
2.(2009年高考北京理综卷)类比 是一种有效的学习方法，通过归类 和比较，有助于掌握新知识，提高 学习效率．在类比过程中，既要找 出共同之处，又要抓住不同之 处．某同学对机械波和电磁波进行 类比，总结出下列内容，其中不正 确的是( )
课堂互动讲练
A．机械波的频率、波长和波速三 者满足的关系，对电磁波也适用
第三节 电磁场 电磁波
基础知识梳理
一、麦克斯韦理论 1．变化的磁场产生电场 ． 2．变化的电场产生磁场 ． 3．电磁场：变化的电场和磁场总 是 相互联系 的，形成一个不可分割的 整体．
基础知识梳理
二、电磁波的形成和传播特点 1．电磁波：电磁场 由近及远的传 播而形成． 2．麦克斯韦从理论上预言了电磁 波的存在， 赫兹用实验成功地证实了 电磁波的存在．
A．在中心点O有一静止的点电荷 B．沿AB方向有一通有恒定电流 的直导线 C．沿BA方向的磁场在减弱 D．沿AB方向的磁场在减弱
高频考点例析
图13－3－2
高频考点例析
解析：选C.静止的电荷产生静电 场，运动的电荷产生变化的电场(磁 场)，变化的磁场产生涡旋电场．
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