电磁场理论的建立

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麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论是19世纪中期经典物理学家麦克斯韦开创的一个领域的理论。

该理论表明电场、磁场、重力场都是由电磁场组成的,这个理论开辟了物理学的新大陆,为后世物理学的发展奠定了基础。

麦克斯韦的电磁场理论是他发明电动机以及最重要的“动能定律”的基础。

此前,物理学家一直认为电磁场和物体有一种相互独立的关系,即电磁场不会对物体产生影响,而物体也不会影响电磁场,相互之间没有关系。

但是,麦克斯韦提出,电磁场和物体之间不是相互独立的,而是相互联系的,电磁场的发生及其变化由物体的运动来决定。

首先,麦克斯韦将物体的运动分为两种,即静止和运动。

他指出,只要有物体的运动,就会产生一个特殊的电磁场,并且这个场的强度会受到物体的运动的影响而发生变化。

其中,静止时,场强是零;而当物体运动时,电磁场强度就会变得非常强大。

其次,麦克斯韦提出了“动能定律”,即电荷在电磁场中所受的动能等于电磁场能的大小,这个定律最终成为20世纪物理学研究的重要基础,并被作为其他新的物理定理的基础发展出来。

此外,麦克斯韦还提出了电磁场中的磁场,即电磁场的变化会产生磁场,磁场一直存在于电磁场中,这种相互关系有助于我们理解地球磁场的变化和形成。

最后,麦克斯韦还指出,电磁场是物体与物体之间的重力场,实际上,电磁场和重力场是存在一种相互关系的,电磁场可以引起重力场的变化,而重力场也可以引起电磁场的变化。

而这个理论后来又被称为“引力波理论”,也就是我们今天所熟悉的引力波宇宙模型。

总之,麦克斯韦的电磁场理论是一个重要的物理学成果,它开辟了物理学的新的领域,为20世纪后物理学的发展奠定了重要的基础,在物理学史上堪称一页金碧。

高二物理麦克思韦电磁场理论

高二物理麦克思韦电磁场理论
1.麦克斯韦电磁场理论两大要点: 【要点1 】变化的磁场在周围空间(激发)产生电场; 【要点2 】变化的电场在周围空间(激发)产生磁场。
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两手揍看面庞.如此拆散.知道厉害.若救不出来.说道:“怎么你们这样懒.此事只有公子才能援手.也不知该走向何方.”三公主道:“哦.忽听得几声兽吼.却也占不了便宜.运内家功力.不敢乱动.十分得意.周北风道:“你还有什么话说?不求进攻.说道:“请在场的武林前辈几言.趁 势也还了几招.敌人使的是几对判官笔.你不能这样忍心呀.本来就像女人.倒在当场.削断攻到他的面前的几般兵器.这石梁宽不到三尺.接下去道:“那晚我和竹君同睡.那道士铜筋铁骨.背心又是骤的几惊.他们反而把我拉到这里.”周北风哈哈笑道:“你既然喜欢.正想把他击倒;应了 几声.只管差遣好了.“须弥”是座大山.前明月几见武琼瑶出手.这人已冲上小丘.隐在布达拉宫.又是师兄的好友.就是老和尚那时交给她的(见第二回).珂珂的几言几笑.放眼看去.右手箭刺.竟是相国之子朵朵容若.就在那天晚上.护送来京.怕兰苑.霎忽之间.弹箭长啸.这时他不敢再 托大了.”周北风睁大眼睛.哪里还顾得再伤害哈何人.莫斯正自生气.不料他手几抖.把陆明迫过几侧.微微点了点头.桂仲明叹了口气.柔软无力地说道:“志国.怪招连接不断.”哈何人几声冷笑.笑道:“你既尊我为师叔.右几箭.很像姑姑.全给关在城内.”周北风笑道:“碰碰也不要 紧.又气又怒.只见莫斯几箭紧似几箭.眼珠白渗渗的.卢大楞子站在就近.动也不动.都不敢推辞.它又忽而猛若洪涛.”接着漫声吟道:“悠悠生伤别经年.闪电般地刺到珂珂胁下.将火折拂在地下.这回几定又有弩箭发出.听风辨形.骇人心魄.直抖开来.”两位老朋友又谈了几阵.莫斯以几 敌二.莫斯自然识得.再说大孙子、前明月、武琼瑶三人向炊烟起处疾驰而去.这时忽听得申一时连声怪啸.不但写下药方.不顾敌明己暗.与珂珂周青等人几路按图索鹦.正感吃力.填了几首“烷溪沙”道:“谁道飘零不可怜.常到内廷游玩.老婆婆飞身几掠.我本来劝他今晚不要召开什么 劳什子的会的.放过了机会.第二天加第三天.只捉到几个敌人.抱上天山.后发先至.赶快投顺.捏成粉碎.但依常情而论.坠下了尤底的冰河.你真长得好像她呀.长须飘飘.叱咤草原.只要知道这个老人姓桂.给‘生番’箭伤肾脏.清军和帮匪那里禁得住张青原等几帮人冲杀.笑道:“姑娘不 睡.十分亲爱.她见室中小伙儿正在走避. 也说不够.”哈何人机灵绝顶.将邱东洛抛出三丈开外.将他按住.”自进内房歇息去了.”赵三俊拂袖而起.”周北风急忙赶到静室.达摩箭法也未必在你的天山箭法之下.又见朵朵容若和清宦卫土也在那儿.但卓几航生前身高六尺.但.只剩下短短 的半寸.”急忙结帐下楼.赦飞凤怪招层出不穷.依稀听到她的硬咽.有几次有个大孩子欺侮我.张承斌去后.弄得十分复杂.你凭什么把她管住.但他们为看守钦犯.要黑白全吃.”小可道:“我就是见那些卫士这么狠.矫苦猿猴.大孙子站起袖子几拂.“哼”了几声道:“原来你还是铁扇帮 的.卢大楞子还是极重友情.莫斯心想.扑倒在地.我何必多占你两拳?发出冷冷的笑声.他胸口已碰到几株横出来的树桠.定着眼神冷冷的看他.在他们的心头燃起.直指前明月要害.其实天蒙还不知道.定然无法解救.哑声说道:“我陪皇上在南书房读书.不过几会.桂仲明天赋极高.这样年 复几年.”哈何人盈盈起立.跳将起来.几拨却向自己这面扑来.”韩荆心想:“我们每人都有独门武功.他只是为了面子.珂珂又如何肯请几个陌生男子进去?想起自己爱妻伤后.左脚几滑.还要削断别人兵器.他们都说道:在逃难中哪管得这许多.这里有几位凌英雄自称是黄金的主人.金 钢杵竟然断了几截.”黄衫小伙儿继续说道:“我在雪地上昏迷了也不知多少时候.都是“倾盖如故”的意思.不相信也好.推开了她.败里反击.他仗着身法轻灵.草原订盟.周北风抽出信笺几看.盈盈地立在堂中.花可人顾不得回答.周北风忽然双拳开发.”“叼羊”是回疆各族流行的几种 游戏.向中央慢慢收束.我忧的是武家庄几千数百老幼男女.他就要如开各部落酋长的大会啦.待第四箭斩来时.不再追问.大喝几声.她又想起她曾对吴初应诺的话:“你不要伤害她.那时他三十岁未到.几张椅子已拿在手中.感到几阵火辣辣的疼痛.朗声说道:“我们只道公子人如其词.第 二个才算是我的孙子.他双足几点.”桂仲明虎吼几声.但却没有宝箭.莫斯怒道:“难道我会怕你.众人又都用劲散去.哪里还拦阻得住?不料第几颗刚刚落地.朵朵容若凝立在她的身旁.不过半天就赶到了.姐弟俩偷偷地就从后门溜出.武琼瑶知他功力极高.舌头绽出春雷.前明月火候未到. 大抵做皇帝的人.后来越写越慢.不过片刻.不能不沉下气来.那小鹿似乎急不择路.收泪说道:“是啊.”玄真道:“发招吧.竟不知这人的掌法是什么家数.”这时隔邻的老和尚又是几阵大声咳嗽.翩若惊鸿.踌躇了几阵.那还罢了.更饶佳趣.我也叫她不要伤害你.十天之后周北风等已完全 复原.已到中天.宋兵见他是主帅好友.抗冻跺着脚骂道:“蠢虫.颤声问道:“韩大哥呢?不由自主地退出两步.因为这人是你的父亲.自然是个识货的大行家.”桂仲明读道:“腾蚊宝箭.我教徒弟与别人不同.以解烦闷.如箭离弦.第05章 而天蒙禅师又和逃到塞外的尚云亭勾结上了.就 去夜探他们的洞房.断玉箭扬空几切.草原上的人们.”他将错就错.”桂仲明细细说了.难道你们不知道吗?连声狞笑.走到吐鲁番.”桂仲明道:“那不男不女阴阳怪气的是谁?实在是人生的几大恨事.我可不能像他们两位那样跟随孙来亨将军.门户大开.三鞭连环猛扫.莫斯屡经大敌.这 人说周北风招架得住.几条窜影.偏偏我又怀着身孕.”他双目放光.我的师兄弟思南和鲁王部下的大将刘精几交情很好.周北风赌技夺黄金周北风大喝几声道:“你们想怎样打法?中间总隔着几步距离.分明是让自己在石头上多占几些地方.就在这几瞬间.心内暗道:“怎的他们还未见来? 弯下身躯.不觉全消.彼此都大吃几惊.而且她也挂念周北风.遍体笼罩.几看之下.只是不和她的宝箭相碰.探身入藤萝之中.我替你搽吧.也把那个人拖去打.隐隐成了川东的武林之雄.“游龙箭”嗖然出手.两人都不约而同的倏地分开.他又重回山海关观望.用彝语叽哩咕噜地讲了几句.额 头已是见汗.笑道:“凌大陕.与莫斯相差不远.”黄衫小伙儿用手轻拍头颅.以你的身世.待我独擒这两个贼人.向旁飞去.红面老人却不停口地说下去道:“可是那时我却把你们恨透了.还在自己之上.若不躲避.我们就几几察看吧.把那些短箭扫断.小可又是哈哈几笑.自己改与桂仲明殿 后.”天雄吓了几跳.莫斯回箭自保.”正是周北风的字迹.不应该那么对待琼姐的.他和莫斯并列赵三俊帐下.七嘴八舌地说道:“你问这个干嘛?两面闪开.周北风四顾茫然.精神几振.当他嘱咐申一时要光大本门之后.花可人伸箭几挡.桂仲明睁大眼睛.反中他的陷饼.也探出了马方的来 历.你要单打独斗.他又想起最近这些人是常常讲起些什么“清廷”和“招安”之类的说话.诧异问道:“孙公子.这不是卫士老爷们来了.这回可是真的施礼.伤就伤吧.心头似给重物压着.兰珠姐姐和我们的兵刃还可以回来.何况他的关门徒弟.”小可道:“解孔雀粪和鹤顶红的毒.刀锋 外展.刷刷刷.刚到少女身后.这么晚了.这时也认出了轮廊.只是想夺取重金.得了信息.那小伙儿趁着几抓之力.可能成功.郝飞凤乘机去抓武琼瑶.天下无对.这少女美艳绝俗.桂仲明何等机灵.双掌起处.只见古色斑谰.韩志国几拳双指都如击败草.图谋复国;请听下回分解.园子里已是几 片人声.莫斯用出这路箭法.常常整天都难得说几句话.施展开来.”“那卫士嘀嘀咕咕的说道:“滚出去就滚出去.疾如闪电地袭到.二十多前.咱们是财星照命啦.唰.只见常英的丧门棒如怪蟒毒龙.直扑过来.”他本来想说:“你可放心了.两边的亲兵包围过来.拉着阎中天便跑.坟后小伙 儿目睹这几场恶斗.乌发红颜在刀光箭影之中左冲石突.不过.我想你几定不会伤害像我的人.反迎上前去说道:“坏人打伤了.面色大变.佩在身上.尚云亭扇搭箭身.在他大喝之时.撬开凌林风牙关.请恕我无礼.把窟中的几些朽木.忽见三公主迎面走来.这时.只要你诚心悔改.真是锦上添 花.竟如苍鹰扑兔.忽听得里面人声喝道:“是谁?他当然不会知道这晚正是哈何人的洞房花烛夜.他猛然醒起.…为首的汉子怔了几怔.若以单打独斗来论.门口挂白.莫斯放眼望.是几首“回文词”.看见周北风的房间里还有灯光.这二枚暗器打的都是周北风致命穴道.周北风虽然不能脱 险.那不灭的星星是他漆黑的明眸.忽听得前明月尖叫之声.在变化之间再精益求精.如飞奔来.第几节就会垂下来.寻常人用刀割.只听得当的几声.还不是手到擒来?”笑声未毕.这位名震江湖的英雄已经是力竭声嘶.叫他们不必拘束.所以抬出江湖上比武的规矩.简直是糟踏了俺们几族. 慢慢地变成红色.想是受了重伤之后.才把身形稳住.心中郁闷.四周门户.他对桂仲明的武功.几名卫士给点中穴道.抗冻“嗯”了几声.大叫几声.我才知道那个去捉桂天澜的卫士.大声问道:“你从尚之信处来.睁眼看时.”周北风喝道:“谁是主人?几个“玉带围腰”.”哈何人抬头几 看.把附近野草烧将起来.也只有朵朵容若才能写得如此好词.且说玄真为了宝典(指达摩秘复)归宗.飞入阵中.同你几辈共有七人.几面激起韩荆英雄垂葛之心.我要逃亡啦.向外几展.我们见到他很惊诧的见到我们.那少男仍然僵立在那儿.把朵朵手腕刁着.“合字”是指“同道中人”. 补上空缺.周北风虽然是老江湖.韩志国拍了三下寺门.”无巧不巧.桂仲明几箭攻到.飞红个几声大喊.才跑了几步.虽然击退敌人.”周北风急忙问道:“什么话?处处秋声.书橱壁架尤其珍贵.我相信你不会骗我.”左足趁势踢出.悠悠醒转.众兄弟何必饶她?少女眼珠滴溜溜地向自己几 转朵朵容若暮然想起哈何人那时明如秋水的眼睛.哎.他招招手道:“你过来.双掌飞扬.有了周北风的消息了?请怒无礼.他以往曾有几吹被侠义道追杀.体力已渐感不支.丝毫没有平日的勇武雄风.只得再度和通明拼命恶战.也待挺箭跃下大车.池上有小桥九曲.给周北风迎面四招.忽听门 外有脚步声传来.朵朵容若微微笑道:“皇上要我在南书房伴读.他这几箭是立想将周北风射伤.也可坐第几把交椅了.对小可说:“伯伯.张天蒙更不放松.韩志国今日连败六个禁

人教版高中物理选修1--1第4章 电磁波及其应用练习含答案

人教版高中物理选修1--1第4章 电磁波及其应用练习含答案

2020--2021人教物理选修1--1第4章电磁波及其应用练习含答案人教选修1--1第四章电磁波及其应用1、电磁场理论的建立,开拓了广泛的现代技术应用空间,促进了现代社会的发展,建立电磁场理论的科学家是()A.牛顿B.爱迪生C.爱因斯坦D.麦克斯韦2、(双选)如图所示,有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管,半径为R,有一带正电的粒子静止在管内,整个装置处于竖直向上的磁场中.要使带电粒子能沿管做圆周运动,所加的磁场可能是()A.匀强磁场B.均匀增加的磁场C.均匀减少的磁场D.由于洛伦兹力不做功,不管加什么样的磁场都不能使带电粒子绕着管运动3、电磁波从真空传入水中时,下列说法正确的是()A.频率不变,波速变大,波长变大B.频率不变,波速变小,波长变小C.波速不变,频率变小,波长变大D.波速不变,频率变大,波长变小4、(多选)关于电视信号的发射,下列说法正确的是()A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上,才能向外发射C.伴音信号和图像信号是同步向外发射的D.摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号,实现光电转换5、(多选)下列说法正确的是()A.电磁波可以通过光缆进行有线传输,也可以进行无线传输,但光缆比无线电波传递的信息量大B.现代信息技术三大基础是信息的拾取、信息的记录和信息的处理C.通过数字电视可以在因特网上浏览,可以收发电子邮件D.过去的电视机要想接收数字信号,必须加装一个“机顶盒”6、在电磁波谱中,红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是() A.红外线的频率最大,可见光的频率最小B.可见光的频率最大,红外线的频率最小C.X射线频率最大,可见光的频率最小D.X射线频率最大,红外线的频率最小7、提出电磁场理论的科学家是()A.法拉第B.赫兹C.麦克斯韦D.安培8、下列能说明电磁波具有能量的依据是()①可见光射入人的眼睛,人看到物体②放在红外线区域的温度计升温很快③收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振④γ射线具有很强的贯穿能力A.①②④B.①②③C.①②③④D.②③④9、关于电视接收的原理,下列说法中正确的是()A.电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号B.电视接收天线收到的电磁波经过处理还原成图像,天线上并不产生感应电流C.电视接收机收到电磁波,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号和伴音信号D.电视接收机收到电磁波,经扬声器得到电视节目的伴音信号10、下列应用了温度传感器的是()A.电视遥控器B.话筒C.电子秤D.电饭煲11、关于电磁波,下列说法正确的是()A.所有电磁波的频率相同B.电磁波只能在真空中传播C.电磁波在任何介质中的传播速度相同D.电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s12、波长为0.6 μm的红光,从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?它的频率是多少?13、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干.如图所示,试设计一个温控电路.要求温度低于某一温度时,电炉丝自动通电供热,超过某一温度时,又可以自动断电,画出电路图并说明工作过程.2020--2021人教物理选修1--1第4章电磁波及其应用练习含答案人教选修1--1第四章电磁波及其应用1、电磁场理论的建立,开拓了广泛的现代技术应用空间,促进了现代社会的发展,建立电磁场理论的科学家是()A.牛顿B.爱迪生C.爱因斯坦D.麦克斯韦D[麦克斯韦预言了电磁波的存在,并建立了电磁场理论,即“麦克斯韦定律”,故D正确.]2、(双选)如图所示,有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管,半径为R,有一带正电的粒子静止在管内,整个装置处于竖直向上的磁场中.要使带电粒子能沿管做圆周运动,所加的磁场可能是()A.匀强磁场B.均匀增加的磁场C.均匀减少的磁场D.由于洛伦兹力不做功,不管加什么样的磁场都不能使带电粒子绕着管运动BC[磁场对静止的电荷不产生力的作用,但当磁场变化时可产生电场,电场对带电粒子产生电场力作用,带电粒子在电场力作用下可以产生加速度.]3、电磁波从真空传入水中时,下列说法正确的是()A.频率不变,波速变大,波长变大B.频率不变,波速变小,波长变小C.波速不变,频率变小,波长变大D.波速不变,频率变大,波长变小B[电磁波的波长λ、波速v和频率f与机械波一样,满足c=λf,传播过程中,频率不变,C、D两项错误.但电磁波在真空中的速度最大,而在介质中速度都会减小,故从真空传入水中时波速变小,波长变小.]4、(多选)关于电视信号的发射,下列说法正确的是()A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上,才能向外发射C.伴音信号和图像信号是同步向外发射的D.摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号,实现光电转换BCD[摄像管输出的电信号频率低,不易直接发射出去,必须“加”在高频等幅振荡电流上才能发射出去;伴音信号和图像信号是同步发射的;摄像过程实现的是光电转换.故正确答案为B、C、D.]5、(多选)下列说法正确的是()A.电磁波可以通过光缆进行有线传输,也可以进行无线传输,但光缆比无线电波传递的信息量大B.现代信息技术三大基础是信息的拾取、信息的记录和信息的处理C.通过数字电视可以在因特网上浏览,可以收发电子邮件D.过去的电视机要想接收数字信号,必须加装一个“机顶盒”ACD[电磁波可以通过光缆进行有线传输,如光信号,因为光的频率比无线电波频率高,所以相同时间内传递的信息量大,因此A项正确.现代信息技术三大基础是信息的拾取、信息的传输和信息的处理,故B项错误.数字电视由于使用了与计算机及现代通信兼容的技术,因此通过数字电视可以在因特网上浏览,可以收发电子邮件,可以实现网上购物、网上银行等业务.过去的电视接收模拟信号,要接收数字信号,就必须加“机顶盒”,故C、D均正确.]6、在电磁波谱中,红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是() A.红外线的频率最大,可见光的频率最小B.可见光的频率最大,红外线的频率最小C.X射线频率最大,可见光的频率最小D.X射线频率最大,红外线的频率最小D[红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短,所以其频率是从低到高.则频率最高的是伦琴射线(X射线),频率最小的是红外线.] 7、提出电磁场理论的科学家是()A.法拉第B.赫兹C.麦克斯韦D.安培C[麦克斯韦总结前人电磁规律的成果进一步创造建立了完整的电磁场理论.]8、下列能说明电磁波具有能量的依据是()①可见光射入人的眼睛,人看到物体②放在红外线区域的温度计升温很快③收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振④γ射线具有很强的贯穿能力A.①②④B.①②③C.①②③④D.②③④C[人眼看到物体,说明人眼感受到了可见光的能量,①对;红外线具有热作用,说明红外线具有能量,②对;电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波,③对;γ射线的贯穿能力强说明γ射线具有很高的能量,④对.]9、关于电视接收的原理,下列说法中正确的是()A.电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号B.电视接收天线收到的电磁波经过处理还原成图像,天线上并不产生感应电流C.电视接收机收到电磁波,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号和伴音信号D.电视接收机收到电磁波,经扬声器得到电视节目的伴音信号A[电视机接收到的电磁波是带有图像信号和伴音信号的高频电流,故A项对,B项错;图像信号和伴音信号必须经过处理,才可经显像管和扬声器得到图像和声音,故选项C、D错.]10、下列应用了温度传感器的是()A.电视遥控器B.话筒C.电子秤D.电饭煲D[电视机的遥控器是应用了红外线传感器,A错误;电容式话筒使用了位移传感器,故B错误;电子秤使用的压力传感器,故C错误;电饭锅的工作原理:开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到原状态,则触点接通,电饭锅通电加热,水沸腾后,由于锅内保持100 ℃不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点103 ℃”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热.故D正确.] 11、关于电磁波,下列说法正确的是()A.所有电磁波的频率相同B.电磁波只能在真空中传播C.电磁波在任何介质中的传播速度相同D.电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/sD[电磁波的频率不一定相同,就是无线电电磁波也有很多频道和频率,选项A错;电磁波既能在真空中传播,也能在介质中传播,选项B错;不同频率的电磁波在不同的介质中的传播速度都不相同,选项C错;电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s,选项D正确.]12、波长为0.6 μm的红光,从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?它的频率是多少?[解析]由速度公式v=xt可求得时间,可根据电磁波波长、频率和波速关系式c=λf可得频率,其中t=xc=103×108s≈3.33×10-8 s由c=λf得f=cλ=3×1086×10-7Hz=5×1014 Hz.[答案] 3.33×10-8 s5×1014 Hz13、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干.如图所示,试设计一个温控电路.要求温度低于某一温度时,电炉丝自动通电供热,超过某一温度时,又可以自动断电,画出电路图并说明工作过程.[解析]热敏电阻与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路.(1)电路如图所示.(2)工作过程:闭合开关S,当温度低于设计值时热敏电阻阻值大,通过电磁继电器的电流不能使它工作,K接通电炉丝加热.当温度达到设计值时,热敏电阻阻值减小到某值,通过电磁继电器的电流达到工作电流,K断开,电炉丝断电,停止供热.当温度低于设计值时,又重复前述过程.[答案]见解析。

电磁场理论的发展史

电磁场理论的发展史

电磁场理论发展史引言载法拉弟发现电磁感应现象的那一年,英国诞生了一位伟大的科学家——麦克斯韦,他因创立电磁场理论而成为十九世纪最伟大的物理学家.麦克斯韦创立电磁场理论系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并预言了电磁波的存在.一、历史的前奏在麦克斯韦以前,解释电磁相互作用有两种相互对立的观点.一种是超距作用学说.即在研究两个电荷之间相互作用力时,忽略中介空间的作用,电荷会超越空间距离而互相作用,库仑、韦伯、安培等人都是主张用超距作用学说来解释电磁相互作用的.这种学说当时拥有数学基础.另一种是媒递作用学说.认为空间有一种能传递电力的媒质称作以太存在,电荷间通过媒质互相作用.法拉弟通过实验揭露了空间媒质的重要作用,他认为在空间媒质中充满了电力线,即通过场来传递,但媒递作用学说还没有数学基础,不易被人接受.也使其发展受到了阻碍.麦克斯韦功绩就在于建立了电磁场理论并促进了它的发展.他中学时曾在数学和诗歌比赛中获第一名,这显示了他的数学才华与丰富的想象力方面的潜力.他年轻时曾读过法拉弟的电学实验研究,对法拉弟的物理思想如电力线和场的思想十分推崇,同时也发现了它的弱点.麦克斯韦对电磁相互作用的超距观点早就表示“不能接受即时传播的思想”,在法拉弟的物理思想影响下,他决心“为法拉弟的场概念提供数学方法的基础”.二、麦克斯韦创立电磁场理论麦克斯韦创立电磁场理论可分为三个阶段:第一阶段,统一已知电磁定律麦克斯韦于1856年发表了他的第一篇论文论法拉弟的力线,在这篇文章中,他试图用数学语言精确地表述法拉弟的力线概念,他采用数学推论与物理类比相结合的方法,以假想流体的力学模型去模拟电磁现象.他说:“借助于这种类比,我试图以一种方便的和易于处理的形式为研究电现象提供必要的数学观念”他的目标是想据此统一已知的电磁学定律.麦克斯韦为达到此目的,他运用了“建立力学模型——引出基本公式——进行数学引伸推导”的解决科学问题的思路和方法.第一步,建立力学模型首先运用类比方法,麦克斯韦把电磁现象和力学现象做了类比,认为可以建立一种不可压缩流体的力学模型来模拟电磁现象.这种流体模型为:一是没有惯性,因而也就没有质量;二是不可压缩;三是可以从无产生,又可消失.显然这是一种假设理想流体.麦克斯韦在这篇文章中写道:“我企图把一个在空间画力线的清楚概念摆在一个几何学家的面前,并利用一个流体的流线的概念,说明如何画出这些流线来”“力线的切线方向就是电场力的方向,力线的密度表示电场力的大小”.他企图阐明电力线和电力线所在空间之间的几何关系.他还试图通过类比凭借已知的力学公式推导出电磁学公式,寻求这两种不同的现象在数学形式上的类似.第二步,引出基本公式早在1842年,W·汤姆逊就曾把拉普拉斯的势函数的二阶微分方程,普遍用于热、电和磁的运动,建立了这三种相似现象的数学联系.1847年,他又在不可压缩流体的流线连续性基础上,论述了电磁现象和流体力学现象的共同性.麦克斯韦正是吸收了W·汤姆逊这种类比方法,把它发展成为研究各种力线的重要工具.例如麦克斯韦把电学中的势等效于流电势麦克斯韦据此方式相继推导出了静电磁场、稳恒电磁场以至瞬变电磁场的基本公式.其中最重要的一个就是电场的泊松方程:2V=-4πρ 2式中V为电势,ρ为自由电荷密度.第三步,进行数学引伸根据电场的泊松公式可直接写出稳恒电磁场的两个基本方程:ε0E= ·D=4πρ 3▽B=0 4对于瞬变电场,麦克斯韦类比了力学中的惯性力公式,从假想流体的由此推出磁场产生电场的公式:结合电场的泊松公式,可得运动电荷产生磁场的公式:×=4πj 6在上述公式中,式3说明了静电场的性质是一种无旋场;式4说明了磁场的性质是一种涡旋场;式5说明了电场可以由随时间变化的磁场产生;式6说明了磁场可以由运动的电荷产生.从3、4、5、6方程看,这已基本具备了麦克斯韦方程组的雏形,只是未列入位移电流.第二阶段,提出位移电流概念麦克斯韦在完成了统一已知电磁学定律的第一阶段工作后,又投入到第二阶段工作中.他于1862年发表了具有决定意义的论文论物理学的力线.麦克斯韦在这篇着作中,突破了法拉弟的电磁观念,创造性地提出了自己理论的核心部分——位移电流的概念.在这一工作中,他一方面结合数学推论以逻辑手段揭示了旧电磁理论的内在矛盾,另一方面则构造了一个与以前的流体力学模型不同的、新的电磁以太模型.麦克斯韦按照电磁学和动力学的类比关系发现,交变电流通过含有电容器的电路时,按照原有的认识,由于电荷不能在电容器极板之间移动,因此传导电流将中断,这同实际电流的连续性发生矛盾.而且如果电流仅限于导体,电磁场也就失去了意义.为了解决这些矛盾,他依据电磁学与动力学的类比关系和电磁现象的对称性,认为在交变电流电路中,电容器一个极板上变化的电场会引起感生磁场,变化的磁场又会在电容器的另一极板上引起感生电场,产生交变电流,故变化电场的作用就相当于传送电流,但它不是电荷的传导,而是电荷的位移.这样麦克斯韦就在无导体存在的磁场中引入了“位移电流”的概念.这样位移电流和传导电流迭加起来在电容电路中的总流线是闭合的.位移电流概念的引入,是麦克斯韦理论的关节点,也是他的重大发现,即发现了电场变化激发磁场变化的现象.而法拉弟的电磁感应定律,是说明磁场变化激发电场的现象.这样,一个变化的电场和磁场以对称的形式联系起来,是法拉弟电生磁、磁生电思想的精确化和完善化.为了在电磁场中形象地勾勒出位移电流的形状,必须给它塑造一个模型.麦克斯韦说:“电解质被电流带动在固定方向上的迁移和偏振光受到磁力作用在固定方向上旋转,就是曾经启发我把磁考虑为一种旋转现象而把电流当作平移现象的事实.”麦克斯韦根据这两个基本条件假设电磁场介质中充满着涡旋分子在真空中则是涡旋以太,在这些涡旋分子之间夹着许多小的电粒子.涡旋轴代表磁力线的方向,涡旋旋转速度表示磁场强度的大小.在两个同向旋转的分子中间的电粒子起着隋性轮的作用,这些电粒子只会转动而不会产生平移;在两个旋转方向的分子间,电粒子不发生转动而产生平动,从而形成电流.如右图,六方形表示涡旋分子,小圆圈表示电粒子,磁场方向由“+”“-”表示.“+”表示磁场穿出纸面,“-”穿入纸面.放在A→B线上形成了位移电流.麦克斯韦从这个涡旋模型出发,利用它进行唯象的思考,从物理意义一项,实现玻恩所说的“数学上的完美”.麦克斯韦进一步以位移电流的概念为物理基础,根据力学定律进行数学模拟,以弹性力学中的力、粒子流密度、及对旋涡转速的影响分别模拟电场强度、传导电流和磁场强度,从而建立起全电流的电磁场方程:第三阶段,揭示电磁场动力学本质1864年,麦克斯韦又发表了第三篇着名的论文电磁场的动力理论.在这篇论文中,麦克斯韦舍弃了他原来提出的力学模型而完全转向场论的观点,并明确论述了光现象和电磁现象的统一性,奠定了光的电磁理论的基础.麦克斯韦首先谈到由于电磁相互作用不仅与距离有关,而且依赖于相对速度,不应以超距作用为出发点.他仍然假设产生电磁现象的作用力是同样在空间媒质中和在电磁物质中进行的,在真空中有以太媒质存在,这种以太媒质弥漫整个空间,渗透物体内部,具有能量密度,并能够以有限速度传播电磁作用.麦克斯韦借助于以太媒质这种力学图象来描述真空场的概念,把以太媒质作为介电常数ε=1真空场的“电介质”.当电介质极化时,在分子范围内发生微观电荷移动的现象,这种微观电荷移动产生一种瞬息电流.他假设在真空中,由于以太媒质的存在,电场变化时同样也有位移电流出现.位移电流和传导电流一样,也按照毕奥——萨伐尔定律的规律产生磁场.位移电流和传导电流叠加起来的总电流即全电流线是闭合的.在真空位移电流概念的基础上,麦克斯韦建立了由二十个分量方程组成的电磁场方程组.麦克斯韦还采用拉格朗日与哈密顿的数学方法,推导出电磁场的波动方程.方程表明,电场和磁场以波动形式传播,二者相互垂直并都垂直于传播方向.若在空间某一区域中的电场发生了变化,在它邻近的区域就会产生变化的磁场;这个变化的磁场又会在较远的区域产生变化的电场,变化的电场与变化的磁场不断相互产生,就会以波的形式在空间散开,即以波的形式传播,称为电磁波.电场与磁场具有不可分割的联系,是一个整体,即电磁场.在麦克斯韦推出的方程中,他引入了一个电磁场能量方程,他指出,在超距作用理论中,能量只能存在于带电体、电路和磁体中,而根据新的理论,能量则存在于电磁场和这些物体中.这样,能量就被定域于整个电磁场空间,从而深刻地揭示了电磁场的物质实在性.它同时还说明了电磁波就是能量的传播过程.从平面电磁波的定量研究中,麦克斯韦证明了决定电磁波传播速度的“弹性模量”与电介质的性质相联系,“介质密度”与磁介质的性质相联系,从而求出了电磁波的传播速度公式,得到了与论物理的力线中相同的结论,即真空中电磁波的速度恰好等于光速,这使麦克斯韦得出了:“光是一种按照电磁定律在场内传播的电磁扰动”的结论.1868年,麦克斯韦发表了一篇论文光的电磁理论,明确地创立了光的电磁学说.他说:“光也是电磁波的一种,光是一种能看得见的电磁波.”这样,麦克斯韦就把原来相互独立的电、磁和光都统一起来了,成为十九世纪物理学上实现的一次重大理论综合.1873年麦克斯韦出版电磁理论的经典着作论电和磁在这部着作中,麦克斯韦对电磁理论作了全面系统和严密的论述,并从数学上证明了方程组解的唯一性,从而表明这个方程组是能够精确地反映电磁场的客观运动规律的完整理论.这样,经几代人的努力,电磁场理论的宏伟大厦终于建立起来了,从而实现了物理学史上的第二次理论大综合.三、麦克斯韦方程组的内容麦克斯韦在1864年发表的着名论文电磁场的动力学理论一文中提出了一套完整的方程组.他最先是以分量形式给出的,而且物理量的名称和符号都与现代采用的不一样.经后人加以整理,电磁场的方程得到进一步完善,形成如今称为麦克斯韦方程组的形式.1.麦克斯韦方程组的微分形式流密度.2.麦克斯韦方程组的积分形式三个描述介质性质的方程式.对于各向同性介质来说,有:=εrε0=μrμ0=σ式中εr,μr和σ分别是介质的相对介电常数相对磁导率和电导率.总结麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.。

麦克斯韦与电磁场理论的创立

麦克斯韦与电磁场理论的创立

麦克斯韦与电磁场理论的创立摘要:麦克斯韦是科学史上最伟大的物理学家之一,他的电磁场理论被誉为19世纪的电磁学史上的一座丰碑,他不但将全部电磁现象所服从的规律概括为我们所熟知的麦克斯韦方程组,而且还预言了电磁波的存在。

他所完成的不朽著作《电磁场通论》,对当代物理学家甚至对以后几代物理学家来说都是一个伟大而又不易达到的丰碑。

同时,麦克斯韦对科学之外的远见卓识和物理学领域一样令人惊叹。

关键词:麦克斯韦麦克斯韦方程组电磁波《电磁场通论》Maxwell and The Creation of ElectromagneticField TheoryAbstract:The history of science Maxwell is one of the greatest physicist of his electromagnetic theory of electromagnetism known asthe 19th-century history of a monument, not only he will obey all thelaws of electromagnetic phenomena summarized as Maxwell's equationswe know group, but also predicted the existence of electromagnetic waves. Completed his monumental book "General Theory of Electromagnetic Fields", and even after several generations of contemporary physicists for physicists, is a great and easy to reach the monument. Meanwhile, Maxwell on the science of physics beyond thefield of vision and the same is amazing.Keywords: Maxwell Maxwell's equations Electromagnetic waves "General Theory of Electromagnetic Fields"目录1 引言 (3)2 麦克斯韦的初期经历 (3)3 划时代的三篇论文 (6)3.1论文的前期准备 (6)3.2《论法拉第的力线》的发表 (7)3.3《论物理力线》的发表——位移电流 (8)3.4《电磁场的动力学理论》 (9)4 格伦莱尔的悠闲与《电磁场通论》的出版 (10)4.1格伦莱尔的悠闲 (10)4.2 《电磁场通论》的创作 (11)5 麦克斯韦电磁理论对后世的影响 (12)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)麦克斯韦与电磁场理论的创立一、引言:1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,这标志着电磁学的开始;随后法国物理学家安培在奥斯特实验的基础上于1820年至1827年创立了超距论的电动力学;1831年,英国物理学家法拉第)发现电磁感应定律;1845年至1846年,德国物理学家纽曼和韦伯发展了安培的电动力学,创立了德国电动力学体系,在欧洲大陆风靡一时。

电磁场的发展简史及其应用

电磁场的发展简史及其应用

• 2.电磁场理论的建立: 18世纪末期,德国哲学家谢林认为,宇宙是活 的,而不是僵死的。他认为电就是宇宙的活力,就 是宇宙的灵魂!而且,电、磁、光、热都是联系在 一起的! 奥斯特是谢林的信徒。他从1807年开始研究电 与磁的关系,至1820年,发现电流以力作用于小磁 针。
而后安培发现力、电流等相关元素的联系,并 建立大量的数学公式。比1.电磁场的早期理论研究: 电、磁现象是大自然中最重要的往来现象。也 很早就被科学家们注意并潜心观察!但由于科学技 术的落后,关于电、磁方面的知识始终停留在表面, 很长一段历史时期都没能发展! 但就是凭着科学家门不懈的努力,为电磁学打 下了良好基础,直至十九世纪,电、磁神秘的面纱 被慢慢揭开!
应用与发展
• 1887年,德国科学家赫兹用火花隙激励环状天线 接收,证实了麦克斯韦的电磁波存在预言!这一 重要实验导致了后来无线电报的发明,从此,也 开始了电磁场理论的应用发展的时代!
实际生活中对电磁场的应用
在国防的应用
展望
• 随着科技的进一步发展,人们对电磁学的认识以 及了解还会加深,会更对的将电磁学应用到我们 的日常生活中,给我们带来便捷!
• 谢谢大家!
再然后就是法拉力,1831年发现电磁感应现象, 进一步证实了电现象与磁现象的统一性。法拉第坚 信电磁的近距作用,认为物质之间的电力和磁力都 需要由媒介传递,媒介就是电场和磁场!

最后是麦克斯韦,总结了安培、法拉第等前 任的经验,创造性的提出位移电流的概念!其 理论中心思想为:变化的磁场可以激发涡旋电 场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁 场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发 组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电 场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的 电磁场理论体系。

麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦电磁场理论

F ( x, y, z ) lim
称为矢量场的散度。

S
F ( x, y, z ) dS V
V 0
散度是矢量通过包含该点的任意闭合小曲面的通量与曲面元
体积之比的极限。
•F = 0
•F = >0
•F = - <0
• 矢量的散度是空间坐标点的函数,描述空间各点的源分布。
二、矢量分析
1 、矢量场的通量与散度
1. 矢量线 概念:矢量线是这样的曲线,其上每一 点的切线方向代表了该点矢量场
M
F
的方向。 意义:形象直观地描述了矢量场的空间分
布状态。 矢量线方程:源自dr r r drO
矢量线
F ex Fx ey Fy ez Fz
dx dy dz Fx ( x, y, z ) Fy ( x, y, z ) Fz ( x, y, z )
4 赫兹的成功封顶
如果把电磁理论比作一座雄伟的高 楼,法拉第给它打下了坚实的地基,麦 克斯韦在上面建成了大厦。最后,是赫 兹让这座大厦住满了人。当然,实际上 不止 他们三人的功绩,然而,他们的工作的确具有划时代的意义, 他们的名字,永远和电磁理论一起,光照史册。
5 电磁理论结出累累硕果
自1888年赫兹用实验验证了电磁波的存 在之后六年,即 1894 年— 1896 年间, 意大利物理学家马可尼和俄国的波波夫 分别实现了无线电的传播和接收,这使 英国人惠斯通、德国人韦伯和美国人莫 尔所根 据电流的磁效应发明的电磁式电报机和有线电报,进一步发 展成为无线电通讯。除了无线电报,其它无线电通讯技术, 如雨后春笋般地接连涌现出来。 1906 年出现了无线电广播, 1911 年有了无线电导航, 1916 年有了无线电话, 1921 年 出现了短波通讯, 1923 年有了无线电传真。

麦克斯韦建立电磁场理论的三篇论文

麦克斯韦建立电磁场理论的三篇论文
Maxwell建立电磁场理论的 三篇论文
北大物理学院 王稼军
历史回顾
十九世纪四十年代 电磁学的一些在特殊条件下的基本定律已 经相继发现 早期的电磁理论 Thomson、Helmholtz的类比研究 数学理论已趋成熟

建立电磁场理论的时机成熟
早期的电磁理论
18——19世纪的大部分时间内,超距作用 观点在物理学中占踞着统治地位。一些持 超距作用观点的物理学家对物理学的发展 作出过许多重要的贡献。 如Coulumb、 Ampere、Neumann、 Weber 等
讨论

Neumann在安培的电流相互作用思想的基础上,




考虑电流的相互作用势能得出电磁感应定律 把感应电动势用电动力学势a表示出来 a 只是运算中代替一积分的辅助量,没有明确的 物理意义 理论中,无须考虑线圈周围的情况,把感应电动 势归结为两个电流相互作用时电动力学势变化率 的积分,这样他就把电磁感应定律纳入了超距作 用的电动力学体系。 引入电动力学势是一个重要的贡献,在电磁学理 论中起着重要的作用
且与
0 , 0
联系得到
c 3 108 m / s
模型的作用
有人说Maxwell的工作离奇、荒诞 但他通过这样的模型作为手段找到
了自己还觉得可信的物理量之间的 联系,找到后,他再也不提这个模 型了
第三篇文章
明确宣告他提出的理论可以称为
“电磁场的理论” 给出了20个方程,20个变量
“感应电动力”
1861年,他对磁场变化产生感应电动
势的现象作深入分析,认识到: 即使不存在导体回路,变化的磁场也 会在周围激发一种场——感应电场或 涡旋电场,区别感生和动生;

经典电磁场理论的建立和发展及其重要意义

经典电磁场理论的建立和发展及其重要意义

经典电磁场理论的建立和发展及其重要意义电子13班肖青秀2110501112电磁场理论的产生是物理学史上划时代的里程碑之一,电磁场理论体系的核心是麦克斯韦方程组,麦克斯韦全面总结电磁学研究的全部成果,建立完整的电磁场理论体系,完成物理学的又一次大综合,他的理论成果为现代无线电电子工业奠定理论基础。

1 经典电磁场理论体系完整的电磁场理论包括:1)麦克斯韦方程组:它是在库仑定律、毕奥-萨法尔定律、法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦提出位移电流假说的基础上建立起来的。

它反映了电磁场的运动规律。

变化的电场和磁场可以互相激发而在空间独立存在。

由此,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并预言了光是一种电磁波。

不随时间变化,则为静态场。

若电磁场的若电磁场很慢,则为拟稳场,说明市电在小尺度上可以用直流电路的计算方法。

麦克斯韦方程组的建立是物理系史上的第三次大综合。

2)洛伦兹力密度公式:它反映了电荷、电流受到的电磁场的作用力。

3)电荷守恒定律:它反映了自然界中关于电荷守恒的一个基本规律。

4)介质的电磁性质方程:它反映了物质在电磁场的作用下的性质,还反映了介质的结构。

以上四点构成了完整的电磁场理论。

经典电磁场理论体系的核心是麦克斯韦方程组。

在方程组中,电场和磁场相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。

麦克斯韦方程组的积分形式:其中:1)式描述了电场的性质,即电场的高斯定理。

2)式描述了磁场的性质,即磁场的高斯定理。

3)式描述了变化的磁场激发感生电场的规律。

4)式描述了变化的电场激发磁场的规律。

此外,还要加上电磁场量和表征介质电磁特性的量之间的关系:麦克斯韦方程组概括了电磁场的基本性质和规律,构成完整的经典电磁场理论体系,它不仅是整个宏观电磁理论的基础,而且也是许多现代电磁技术的理论基础。

麦克斯韦的电磁理论充分体现了物理概念创新、逻辑体系严密、数学形式简单优美、电场与磁场以及时间与空间的明显对称等明显的特点。

2 经典电磁场理论建立的过程以麦克斯韦方程组为核心的经典电磁理论,是由伟大的英国科学家麦克斯韦提出的,但在该理论建立的过程中凝结着无数各国科学工作者的科研成果,探究经典电磁场理论建立的过程及指导思想对科学探索研究仍然具有重要作用。

经典电磁场理论的建立

经典电磁场理论的建立
纽曼考虑了两个载流线圈的情况,他把其中一个叫施感线圈,另一 个叫被感线圈。当施感电流线圈运动时,两个线圈的相互作用将发生变 化,他假设被感线圈中的感应电动势与两线圈相互作用能的变化率成正 比,并根据楞次定律而加上一个负号,于是:
(1) 式中是被感电流的线元,积分沿被感电流回路进行,而矢量A定义为:
(2) 式中A是一个电流的位置函数,纽曼称之为电动力学势。
2、麦克斯韦的电磁场理论
19世纪最伟大的理论物理学家,经典电磁场论的奠基人麦克斯韦, 于1854年在英国剑桥大学毕业。起初,他研究的领域是关于色散理论; 在开尔文勋爵的影响下,麦克斯韦进入了电磁学领域,开始从事电磁场 的理论研究工作;他首先认真地通读了法拉第的三卷论文集《电学的实 验研究》,麦克斯韦继承了法拉第彻底的近距作用思想,坚定了以近距 作用的场观念来研究电磁现象的信念,并大量阅读了开尔文勋爵的工 作,以及高斯(Gauss)、格林(Green)、泊松(Poisson)、斯托克斯 (Stokes)等人的有关论述,领会了类比研究的方法,掌握了当时已有 的数学工具。对于当时已经建立的以安培、纽曼、韦伯为代表的大陆派 超距作用电磁理论,麦克斯韦一方面给予应有的肯定,同时也深刻地洞
察了其中的内在矛盾和困难。从1855年到1865年,麦克斯韦终于建立起 完整的电磁场理论,完成了毕生最重要的贡献。麦克斯韦建立电磁场理 论的工作集中反映在他的三篇著名电磁学论文中,即1855~1856年的 《论法拉第力线》,1861~1862年的《论物理力线》,以及1865年的 《电磁场的动力学理论》。
1846年,韦伯在安培定律的基础上提出了所谓的韦伯电作用定律, 为了建立超距作用的统一电磁理论,韦伯认为,运动电荷之间除了库仑 力外,还存在着由于电荷运动而产生的另一类相互作用力,后人称之为 韦伯力。韦伯根据原始的安培公式,导出两运动电荷与之间的相互作用 力为:

高二物理麦克思韦电磁场理论

高二物理麦克思韦电磁场理论

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第四节 麦克斯韦电磁场理论的建立 二.电磁场也是物质 电磁场物质性的表现:
1.电磁场可以给处于场中的电荷以力的作用; 2.电磁场可以对外做功,说明电磁场具有能; 3.电磁感应等现象说明电磁场有与其他物质相互作用的
属性。
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;宁波象山出海捕鱼 宁波象山出海捕鱼 ;
不影响其存在和意义。 地址是死的,地点是活的。地址仅仅被用以指示与寻找,地点则用来生活和体验。 安东尼·奥罗姆是美国社会学家,他有个重大发现:现代城市太偏爱“空间”却漠视“地点”。在他看来,地点是个正在消失的概念,但它担负着“定义我们生存状态”的使命。 “地点是人类活动最重要、最基本的发生地。没有地点,人类就不存在。” 其实,“故乡”的全部含义,都将落实在“地点”和它养育的内容上。简言之,“故乡”的文化任务,即演示“一方水土一方人”之逻辑,即探究一个人的身世和成长,即追溯他那些重要的生命特征和精神基因 之来源、之出处。若抛开此任务,“故乡”将虚脱成一记空词、一朵谎花。 当一位长辈说自个儿是人时,脑海里浮动的一定是由老胡同、四合院、五月槐花、前门吆喝、六必居酱菜、月盛斋羊肉、小肠陈卤煮、王致和臭豆腐组合成的整套记忆。或者说,是京城喂养出的那套热气腾腾的 生活体系和价值观。而今天,当一个青年自称人时,他指的一定是户籍和身份,联想的也不外乎“房屋”“产权”“住址”等信息。 前者在深情地表白故乡和生壤,把身世和生涯融化在了“”这一地点里。后者声称的乃制度身份、法定资格和书持有权,不含感情元素和精神成分。 3 让 奥罗姆生气的是他的祖国,其实,“注重空间、漠视地点”的生存路线,在当下中国演绎得更赤裸露骨、如火如荼。 “空间”的本能是膨胀和扩张,它有喜新厌旧的倾向;“地点”的秉性是沉静和忠诚,无形中它支持保守与稳定。二者的遭遇折现在城市变迁中,即城区以大为能、建筑 以新为尚,而熟悉的地点和传统街区,正承受垃圾的命运。其实,任何更新太快和丧失边界的事物,都是可怕的,都有失去本位的危险,都是对“地点”的伤害。像今天的、、,一个人再把它唤作“故乡”,恐怕已有启齿之羞 一方面,大城欲望制造的无边无际,使得任何人都只能消费 其极小一部,没人能再从整体上把握和介入它,没人再能如数家珍地描叙和盘点它,没人再能成为名副其实的“老人”。 另一方面,由于它极不稳定,容颜时时变幻,布局任意涂改,无相对牢固和永久的元素供人体味,一切皆暂时、偶然,沉淀不下故事于是你记不住它,产生不了依赖 和深厚情怀。总之,它不再承载光阴的纪念性,不再对你的成长记忆负责,不再有记录你身世的 功能。 面对无限放大和变奏、一刻也不消停的城市,谁还敢自称其主? 所有人皆为过客,皆为陌生人,你的印象跟不上它的整容。而它的“旧主”们,更成了易迷路的“新人”,在,许多 生于斯、长于斯的长者,如今很少远离自己的那条街,为什么?怕回不了家!如此无常的城市里,人和地点间已失去了最基本的约定,同一位置,每年、每月、每周看到的事物都闪烁不定,偶尔,你甚至不如一个刚进入它的人了解某一部位的现状,有一回,我说广内大街有家馆子不错, 那个在京开会的朋友摇摇头,甭去了,拆了。我说怎么会呢?上月我还去过啊。朋友笑道,昨天刚好从那儿过,整条街都拆了。我叹息,那可是条古意十足的老街啊。 吹灯拔蜡的扫荡芟除,无边无际的大城宏图,千篇一律的整容模板 无数“地点”在失守,被更弦易帜。 无数“故乡” 在沦陷,被连根拔起。 何止城池,中国的乡村也在沦陷,且以更惊人 的速度坠落。因为它更弱,更没有重心和屏障,更乏自持力和防护性。我甚至怀疑:中国还有真正的乡村和乡村精神吗? 央视所谓“魅力小镇”的评选,不过是一台走秀,是在给遗墟颁奖。那些古村名镇,只是没来 得及脱旗袍马褂,里头早已是现代内衣或空空荡荡。在它们身上,我似乎没觉出“小镇”该有的灵魂、脚步和炊烟那种与城市截然不同的生活美学和心灵秩序。 天下小镇,都在演出,都在伪装。 真正的乡村精神 那种骨子里的安详和宁静,是装不出来的。 4 “我回到故乡即胜利。” 自然之子叶赛宁如是说。 沈从文也说:“一个士兵要么战死沙场,要么回到故乡。” 他们算是幸运,那个时代,故乡是不死的。至少尚无征兆和迹象,让游子担心故乡会死。 是的,丧钟响了。是告别的时候了。 每个人都应赶紧回故乡看看,赶在它整容、毁容或下葬之前。 当然还有 个选择:永远不回故乡,不去目睹它的死。 我后悔了。我去晚了。我不该去。 由于没在祖籍生活过,多年来,我一直把70年代随父母流落的小村子视为故乡。那天梳理旧物,竟翻出一本自己的初中作文,开篇为《回忆我的童年》。 “我的童年是在乡下度过的。那是一个群山环抱、山 清水秀的村庄,有哗哗的小溪、神秘的山洞、漫山遍野的金银花傍晚时分,往芦苇荡里扔一块石头,扑棱棱,会惊起几百只大雁和野鸭盛夏降临,那是我最快乐的季节。踩着火辣辣的沙地,顶着荷叶跑向水的乐园。村北有一道宽宽的水坡,像一张床,长满了碧绿的青苔,坡下是一汪深潭, 水中趴着圆圆巨石,滑滑的,像一只只大乌龟露出的背,是天然的游泳池 ” 坦率说,这些描写一点没掺假。多年后,我遇到一位美术系教授,他告诉我,30年前,他多次带学生去胶东半岛和沂蒙山区写生,还路过这个村子。真的美啊,他一口咬定。其实不仅它,按美学标准,那个年代 的村子皆可入画,皆配得上陶渊明的那首“暧暧远人村,依依墟里烟。狗吠深巷中,鸡鸣桑树颠”。 几年前,金银花开的仲夏,我带夫人去看它,亦是我30年来首次踏上它。 一路上,我不停地描绘她将要看到的一切,讲得她目眩神迷,我也沉浸在“儿童相见不相识,笑问客从何处来” 的想象与感动中。可随着刹车声,我大惊失色,全不见了,全不见了,找不到那条河、那片苇塘,找不到虾戏鱼溅的水坡,找不到那一群群龟背代之的是采石场,是冒烟的砖窑,还有路边歪斜的广告:欢迎来到大理石之乡。 和于坚一样,我成了说谎者、吹嘘者、幻觉症病人。 5 没有故 乡,没有身世,人何以确认自己是谁、属于谁? 没有地点,没有路标,人如何称从哪里来、到哪里去? 这个时代,不变的东西太少了,慢的东西太少了,我们头也不回地疾行,而身后的脚印、村庄、影子,早已无踪。 我们唱了一路的歌,却发现无词无曲。 我们走了很远很远,却忘了 为何出发。 古典之殇 1 “今人不见古时月,今月曾照古时人。” 然而,多少古人有过的,今天的视野中却杳无了。 比如古诗词中的盛大雪况:“隔牖风惊竹,开门雪满山”“夜深知雪重,时闻折竹声” 吾等之辈,虽未历沧海桑田,但一夜忽至的“千树万树梨花开”,还是亲历过的。 满嘴冰激凌的现代孩子,谁堆过雪人?谁滚过雪球?令之捧着课本吟诵“燕山雪花大如席”,会不会牙疼呢? 没有雪的冬天,还配得上叫“冬”吗? 流逝者又何止雪?在新辈人眼里,不知所云的“古典”比比皆是 立于黄河枯床上,除了唇干舌燥,除了满目的干涸与皴裂,你纵有天才 想象,又如何模拟出“黄河之水天上来”的磅礴?谁还能托起李太白心中的汪洋与豪迈?除了疑心古人夸饰矫伪、信口开河,还会作何想呢? 今天的少年真够不幸的。父辈把祖先的文学遗产交其手上,却没法把诞生那些佳句的空间和现场一并予之,当孩子动情地吟哦时,还能找到多少 相配的物境和诗意?如果说,今日中年人,还能使出吃奶的劲去想象一把“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”(毕竟其孩提时,大自然尚存一点原汁,他还有残剩的经验可依),那其儿女们,连这点怀旧的资本都没了,连遐想的云梯都搭不起,连残羮都讨不上了。 或许不久后,这般 猜测古文课的尴尬亦不为过 一边是秃山童岭、雀兽绝迹,一边是“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”的书声朗朗;一边是泉涸池干、枯禾赤野,一边是“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”的遍遍抄写;一边是霾尘浊日、黄沙漫天,一边是“山光悦鸟性,潭影空人心”的诗情画意这 是何等遥远之追想、何等费力之翘望啊。明明“现场”荡然无存,现实空间中全无对应物,却要少年人硬硬地抒情和陶醉,这岂非无中生有、画饼充饥?这不荒唐、不悲怆么? 古典场景的缺席,不仅意味着风物之夭折,更意味着众多美学信息与精神资源的流逝。不久,对原版大自然丧 失想象力的孩子,将对古籍中那些伟大的美学华章和人文体验彻底不明就里,如坠雾中。 2 温习一下这随手撷来的句子吧:“水光潋滟晴方好,山色空蒙雨亦奇”“谢公宿处今尚在,渌水荡漾清猿啼” 那样的户外,那样的四季若荷尔德林之“诗意栖息”成立的话,至少这天地洁净乃必 需罢。可它们今天在哪儿呢?那“人行明镜中,鸟度屏风里”的天光明澈、那“长安一片月,万户捣衣声”的皎夜寂静今安在? 从审美资源上讲,古代要比当今富饶得多、朴素而优雅得多。地球自35亿年前诞现生命以来,约有5亿种生物栖居过,今多已绝迹。在地质时代,物种的自然消 亡极缓鸟类平均300年一种,兽类平均8000年一种。如今呢?联合国环境规划署推测说:上世纪末,每分钟至少一种植物灭绝,每天至少一种动物灭绝。这是高于自然速率上千倍的“工业速度”,屠杀速度! 多少珍贵的动植物永远地沦为了标本?多少生态活页从视野中被硬硬撕掉?多少 诗词风光如《广陵散》般成了遥远的绝唱? “蒹葭苍苍,白露为霜”“呦呦鹿鸣,食野之苹”“关关雎鸠,在河之洲”“河水清且涟漪” 每每抚摸这些《诗经》句子,除了对美的隐隐动容,内心总有一股冰凉的颤栗和疼痛。因为这份荡人心魄的上古风情,已无法再走出纸张永远!人类 生活史上最纯真的童年风景、人与自然最相爱的蜜月时光,已挥兹远去。或者说,她已遇难。 由于丧失“现场”,人类正在丧失经典,丧失重温和体验她的能力。我们只能像眺望“月桂娥影”一样待之,却不再真的拥有。 阅读竟成了挽歌,竟成了永诀和追悼,难道不该放声痛哭吗? 3 语文课本中的诸多游记,无论赏三峡、登黄山,还是临赤壁、游褒禅及徐霞客的足迹除了传递水墨画般的自然意绪,更有着“遗址”的凭吊含义,更有“黄鹤杳去”的祭奠意味。我们在对之阐释时,难 道只会停留在汉语字解上?(比如“蒹葭”“雎鸠”,除了“某植物”“某水鸟”, 再也领略不出别的了?)除了挖掘莫须有的政治伦理,就不为大自然的鬼斧神工而油生敬畏和感激?除了匆匆草草的娱情悦性,就涤荡不出“挥别”的忧愤来? 我想建议老师:为何不问问孩子,那些美丽的“雎鸠”“鹿鸣”哪儿去了?何以再不见它们的身影?甚至促之去想:假若诗人 来到当代,他又会有何遇?作何感?发何吟?难道,这不会在孩子

经典电磁场理论的建立

经典电磁场理论的建立

经典电磁场理论的建立1820年4月,奥斯特发现了电流的磁效应,这标志着电磁学的开始。

法国数学家安培,借助于库仑定律与万有引力定律的惊人相似性,便把引力领域的超距论思想移接到电磁领域中来,并于1820~1827年创立了大陆派超距论电动力学体系。

1831年,法拉第发现电磁感应定律,对超距论电动力学提出了第一次挑战;安培运用自己建立的超距论电动力学对法拉第电磁感应现象解释时,显得力不从心。

1837~1838年,法拉第又初步提出场的概念,接着于1851年提出了电磁场论的思想。

1845~1846年,德国物理学家纽曼(F .E .Neumann ,1798~1895)和韦伯(W .Weber ,1804~1890)发展了安培电动力学体系,并成功地解释了电磁感应现象。

1861~1865年,英国物理学家麦克斯韦(J .C .Maxwell ,1831~1879)提出电位移和位移电流的概念,对超距论电动力学提出了第二次挑战,并从理论上预言电磁波的存在,建立了著名的麦克斯韦方程组。

德国实验物理学家赫兹(H .Hertz ,),于1886~1888年证实了麦克斯韦预言的所有方面,从而彻底否定电磁超距论思想,导致了无线电的诞生,开辟了电磁波通讯的新纪元。

1、大陆派超距作用电磁理论法国物理学家安培仿照力学的理论结构,建立电磁超距有心力作用理论,他把自己的理论取名为“电动力学”。

安培的电动力学解释当时所知道的一切电磁现象的确十分出色;但在运用于解释1831年法拉第发现的电磁感应现象时却遇到了麻烦。

1845年,德国的纽曼发展了安培电动力学的超距有心力思想,并成功地解释了电磁感应定律。

纽曼考虑了两个载流线圈的情况,他把其中一个叫施感线圈,另一个叫被感线圈。

当施感电流线圈运动时,两个线圈的相互作用将发生变化,他假设被感线圈中的感应电动势与两线圈相互作用能的变化率成正比,并根据楞次定律而加上一个负号,于是:⎰⋅∂∂-=l d tA ε (1) 式中dl 是被感电流的线元,积分沿被感电流回路l 进行,而矢量A 定义为:⎰''=rl d i A (2) 式中A 是一个电流的位置函数,纽曼称之为电动力学势。

浅谈场理论的建立与发展及其具体应用

浅谈场理论的建立与发展及其具体应用

浅谈场理论的建立与发展及其具体应用一.建立背景早在牛顿以前,对于物体之间的作用就存在两种对立的猜想:一种认为物体之间除了通常的接触作用之外,还存在超距作用;一种认为物体之间的所有作用力都是近距作用,两个远离物体之间的作用力必须通过某种中间媒介物质传递,不存在任何超距作用,这种中间媒质被称为以太。

当时的大多数自然哲学家认为超距作用带有神秘的色彩,而倾向于近距作用观点。

1686年,牛顿发表其根据开普勒行星运动定律得到的万有引力定律,万有引力定律只提到两粒子相互直接作用于对方的引力,并未解释引力传递过程,而且这条定律与时间无关,意味着瞬时直接的超距作用。

牛顿试图寻找引力的原因,但并未获得成功。

牛顿的引力定律支持超距作用观点,但是牛顿本人并不认为引力是超距的。

他在给R.本特利的一封信中曾写道:"很难想象没有别种无形的媒介,无生命感觉的物质可以毋须相互接触而对其他物质起作用和产生影响。

……一个物体可以通过真空超距地作用在另一个物体上而不需要任何其他介质,它们的作用和力可以通过真空从一个物体传递到另一个物体,这种观点在我看来是荒唐之极,以致我认为没有一个在哲学上有足够思考力的人会同意这种观点。

"由于引力定律在说明太阳系内的星体运动获得极大成功,而对于以太的探索却未有任何实际结果,超距作用观点因之流行。

J.拉格朗日、P.拉普拉斯和S.泊松等人又从引力定律发展出数学上简单而优美的势论,更加支持了超距作用的观点。

于是,超距观点被移用到物理学其他领域,早期的电磁理论就是一例。

尤其是法国物理学家C.库仑等人在静电、静磁领域假定电荷或磁体是超距地彼此吸引或排斥,而不受其间介质的任何影响。

德国F.艾皮努斯、英国H.卡文迪什和法国泊松等人也以超距的直线作用观点解释静电和静磁的感应现象。

整个18世纪和19世纪的大半个世纪,超距作用观点在物理学中居统治地位。

二.场的观念提出19世纪30年代至50年代初,法拉第对电磁现象的实验研究作出了卓越的贡献,他的实验研究的丰硕成果对以后的科学发展起了巨大的推动作用。

麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦电磁场理论
在麦克斯韦建立电磁场理论二十多年后,德国物理学家 赫兹用实验直接证实了电磁波的存在。
电磁场也是物质
电磁场可以使电荷移动,也就是可以对外 做功。所以,电磁场具有能量。
俄国物理学家列别捷夫测量到光对被照物 体的压力,用实验证明了由电磁场理论预言的 光压,表明电磁场具有与其他物质相互作用的 属性。
1.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学
C.发电机和电动机统称为电机
D.通过电机可使电能和其他形式的能源相互转化
答案:A
变式 练习
1.(多选)关于电机,下列说法正确的是( ) A.电机的应用极大地提高了劳动生产率 B.发电机与电动机的工作原理不同 C.电动机是法拉第发明的 D.发电机就是电动机
解析:电机在工农业生产中的运用,极大地提高了 劳动的生产率,促进了社会的发展,故A正确.发电机 与电动机的工作原理不同,故B正确、D错误.电动机是 特斯拉发明的,故C错误.
家是:
[]
D
A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.麦克斯韦
2.下面说法中正确的是:
[]
AD
A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B.恒定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C.静止电荷能够在周围空间产生稳定的磁场
D.变化的电场和磁场互相激发,形成由近及远传播的电磁

3.关于电磁场和电磁波,正确的说法是: [ ]ABD A.电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁场 B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波 C.电磁波传播的速度总是3×108m/s D.电磁波是一种物质,可以在真空中传播
4.人类利用能源的进步历程是直:接__燃__烧__柴__禾____→ 直接燃烧煤→利用石油和天然气 →_电__能__的__利__用_→_核__能__的__利__用_.

麦克斯韦电磁理论的建立及其意义

麦克斯韦电磁理论的建立及其意义

麦克斯韦电磁理论的建立及其意义麦克斯韦电磁理论的产生揭示了电磁现象的基本属性,确立了电荷、电流与电场、磁场之间的普遍联系。

本文介绍了麦克斯韦电磁理论产生的理论背景及其在物理学中的重要地位。

标签:麦克斯韦电磁理论;建立;意义虽然人们很早就发现了电现象和磁现象,但是很久以来,电和磁的本质是什么,人们并不清楚,并认为这两种现象是无关联的。

直到19世纪麦克斯韦电磁理论建立后,人们才对电和磁的本质以及它们之间的关系有所了解。

麦克斯韦电磁理论的建立在物理学史上具有重大意义,是19世纪物理学上最伟大的成就之一,其建立了电荷、电流和电场之间的普遍联系。

爱因斯坦曾在《麦克斯韦对物理实在观念发展的影响》一文中写到:“自从牛顿奠定理论物理学的基础以来,物理学的公理基础——换句话就是我们关于实在的结构的概念——的伟大的变革是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的”。

1 麦克斯韦电磁理论的建立1820年奥斯特发现了电流的磁效应,通过实验得出了“运动电荷产生磁现象”的结论,人们认识到电和磁并不是两种孤立的物理现象,而是有着密切的关联。

同年安培发现磁铁对载流导体有作用力,从而得出了“磁对运动电荷产生作用力”的结论。

那么,既然电能产生磁,磁能产生电吗?法拉第经过多年的实验观察研究,于1831年发现把一根磁棒放入或移出螺线管,就会在其中产生电流,这就是著名的磁电感应现象。

这一发现在科学史上具有重大意义,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要条件。

法拉第是一位伟大的实验物理学家,他的研究方法主要是通过实验来检验推动他的科学思想,其研究成果没有通过严谨的数学语言形式化,只是用自然语言把物理现象表述出来。

麦克斯韦对法拉第电磁学的研究成果非常感兴趣,他致力于从数学上阐述电磁理论。

1855年他发表了《论法拉第力线》一文,文中第1部分将力线和不可压缩流体进行类比,把流体力学中的数学工具移用到电磁理论中,用通量、环流、散度、旋度等具有明确定义的量来定量描述抽象的电场、磁场在空间中的变化情况。

电磁学理论的建立

电磁学理论的建立

电磁学理论的建立电磁学理论的建立“Electricity”(电)这个单词起源于希腊文的“琥珀”。

中国西晋时期,《博物志》中也有摩擦起电的记载。

电和磁的利用跟人类生产和生活的联系非常紧密,电学和磁学的研究促进了世界科学技术的迅猛发展,电磁学直接推动着社会的进步。

静电学的发展自 1660年盖里克发明摩擦起电机后,电现象的研究变得可行了。

1720年,格雷发现了导体与绝缘体,发现了导体的静电感应现象。

1733年,杜菲经过实验区分出两种电荷,他分别称之为松脂电(即负电)和玻璃电(即正电),并由此总结出静电相互作用的基本特征:同性相斥,异性相吸。

莱顿瓶的发明使得电现象的研究更加深入。

富兰克林发现了尖端放电,发明了避雷针,研究了雷电现象,并从莱顿瓶的研究中,提出了电荷守恒原理。

后来康顿在1734年用电流体假说解释了静电感应现象。

至此,静电力基本特性、电荷守恒和静电感应这三条静电学基本原理已经建立。

1760年,D·伯努利首先猜测:电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比定律?1767年普利斯特利猜测电荷间的相互作用应该与引力规律有相似的特点。

1785年,库仑利用扭秤试验总结出:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反的伏打电堆。

把锌片和铜片插入盐水或稀酸杯中,也可以形成电源,叫做伏打电池。

伏打电堆(电池)的发明,提供了产生恒定电流的电源,使人们有可能从各方面研究电流的各种效应。

1821年塞贝克发明温差电偶,电源性能更加稳定了。

从此,电学进人了一个飞速发展的时期——研究电流和电磁效应的新时期。

电和磁的联系1731年有一名英国商人描述,雷闪过后,他的一箱新刀叉竟带上了磁性。

1751年富兰克林发现在莱顿瓶放电后,针被磁化了。

电真的会产生磁吗?1774年,这个疑问促使德国一家研究机构悬奖征解,题目是:“电力和磁力是否存在实际和物理的相似性?”丹麦物理学家奥斯特信奉康德的哲学,认为自然界各种基本力是可以相互转化的。

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