高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结

麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是：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.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组，

麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,：

(1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线

是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献，

(2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献.

(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。

(4)描述了变化的电场激发磁场的规律，

麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了：

1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和.

2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导.

3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是：对磁感应强度求散度为零.

4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦：电位移的散度等于电荷密度，

1.振荡电流和振荡电路

大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流，能产生振荡电流的电路叫振荡电路，LC电路是最简单的振荡电路。

2.电磁振荡及周期、频率

(1)电磁振荡的产生

(2)振荡原理：利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡

电流，形成电场能与磁场能的相互转化。

(3)振荡过程：电容器放电时，电容器所带电量和电场能均减少，直到零，电路中电流和磁场均增大，直到最大值。

给电容器反向充电时，情况相反，电容器正反方向充放电一次，便完成一次振荡的全过程。

(4)振荡周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫

电磁振荡的周期，一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。

对于LC振荡电路，

(5)电磁场：变化的电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围

空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，就是电磁场。

3.电磁波

(1)电磁波：电磁场由近及远的传播形成电磁波

(2)电磁波在空间传播不需要介质，电磁波是横波，电磁波传递

电磁场的能量。

(3)电磁波的波速、波长和频率的关系，

4.电磁波的发射，传播和接收

(1)发射

将电磁波发射出去，首先要有开放电路，其次，发射出去的电磁波要携带有信号，因而必须把要传递的电信号“加”别高频等幅振

荡电流上去。

我们把将电信号加到高频等幅振荡电流上去的过程叫调制。

(2)传播

电磁波传播方式一般有三种：地波、天波、直线传播

地波：沿地球表面空间向外传播，适于长波、中波和中短波，传播距离为几百公里。

天波：依靠电离层的反射来传播，适于传播短波，传播距离为几千公里。直线传播：在短距离内(几十公里)依靠波的直进，直接在

空间传播多用于传播微波，需有中继站“接力”才能传远。

(3)接收

①电谐振、调谐

②检波

四.规律技巧

电磁波的波速问题

2.、不同电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同，频率越高，波速越小，频率越低波速越大。

3.、在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度相同。

4.、电磁波和声波的特点不同，声波在介质中传播的速度与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关。

1、大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫做振荡电流，产生

振荡电流的电路叫做振荡电路。最简单的振荡电路是由电感线圈和

电容器组成的，简称LC回路。LC回路中产生振荡电流是由于电容

器不断充电和放电，该振荡电流是按正弦规律变化的。

2、LC电路中电磁振荡的产生过程

①放电过程：在放电过程中，q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑，电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能。由于线圈

的自感作用，电流i是按正弦规律逐渐增大的，电流不会立刻达到

最大值。放电结束时，q=0，E电场能=0，i最大，E磁场能最大，

电场能完全转化成磁场能。

②充电过程：放电结束时，由于L的自感作用，电路中移动的电荷不会立即停止运动，仍保持原方向流动。在充电过程中，q↑、

u↑、E电场能↑→I↓、B↓、E磁场能↓，线圈的磁场能向电容器

的电场能转化。充电结束时，q、E电场能增为最大，i、E磁场能均

减小到零，磁场能向电场能转化结束。

③反向放电过程：q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑，电容器的电场能转化为线圈的磁场能。放电结束时，q=0，E电

场能=0，i最大，E磁场能最大，电场能向磁场能转化结束。

④反向充电过程：q↑、u↑、E电场能↑→i↓、B↓、E磁场能↓，线圈的磁场能向电容器的电场能转化。充电结束时，q、E电场

能增为最大，i、E磁场能均减小到零，磁场能向电场能转化结束。