电磁场和电磁波知识点总结(最新)
电磁场与电磁波知识点总结 知乎
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电磁场与电磁波知识点总结知乎
电磁场和电磁波是物理学中的重要基础知识,涉及到电学、磁学、波动光学等多个领域。
下面是对电磁场和电磁波的一些重要知识点总结:
1. 电场和磁场:电场是指空间中由电荷引起的电力作用,磁场是指空间中由电流引起的磁力作用。
电场和磁场都是矢量场,可以用矢量图形表示。
2. 麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是描述电磁场行为的基本方程,包括四个方程:高斯定理、高斯磁定理、法拉第电磁感应定律和安培环路定理。
3. 电磁波:电磁波是由电场和磁场相互作用引起的一种波动现象,包括无线电波、可见光、紫外线、X射线等。
电磁波具有波长、频率等特征,可以用波动方程表示。
4. 偏振:偏振是指电磁波中电场矢量的振动方向。
根据电场矢量的振动方向,电磁波可以分为线偏振、圆偏振和不偏振等。
5. 折射和反射:当电磁波从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象,即波的传播方向改变。
同时,当电磁波遇到介质的边界时,会发生反射现象,即波发生反向传播。
折射和反射现象可以用斯涅尔定律和菲涅尔公式计算。
6. 衍射和干涉:电磁波在经过小孔或射缝等障碍物时,会发生衍射现象,即波扩散后形成干涉条纹。
同时,当两束电磁波相遇时,会发生干涉现象,即波的振幅会增强或减弱。
衍射和干涉现象可以用
菲涅尔衍射和双缝干涉等理论进行描述。
以上是电磁场和电磁波的一些重要知识点总结。
熟练掌握这些知识,对于理解电学、磁学、波动光学等学科都具有重要意义。
电磁波与电磁场知识点
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电磁波与电磁场知识点
一、电磁振荡的产生:
1、振荡电流:大小与方向都作周期性变化的电流。
振荡电路(LC回路):产生振荡电流的电路,LC回路中产生正弦交变电。
电容C中容纳电荷最多时,电路中电流最小,磁场能全部转化为电场能,此时充电完毕;电容C中容纳电荷最少时,电路中电流最大,电场能全部转化为磁场能,此时放电完毕。
(放电时,电流方向从电容“+”流向“—”;充电时,电流方向从电容“—”流向“+”。
)
充放电时,电路中的电流与电容内的电荷量成互余关系。
磁场与电场都发生周期性变化,二者也成互余关系。
2、阻尼振荡:振荡电流的振幅逐渐减小。
只改变振幅,不改变周期和频率。
无阻尼振荡:振荡电流的振幅永远不变。
3、周期(T):电磁振荡完成一次周期性变化所需时间。
频率(f):一秒钟内完成的周期性变化的次数。
LC回路的周期与频率由回路本身的特性来决定,与外界因素无关:
二、电磁场:变化的电场与磁场相互联系,形成的不可分的统一体。
1、英国麦克斯韦建立完整的电磁场理论。
2、具体内容:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场;均匀变化的磁场产生稳定电场,均匀变化的电场产生稳定磁场;振荡的电场产生振荡的磁场,振荡的磁场产生振荡的电场。
电磁场与电磁波公式总结
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电磁场与电磁波复习第一部分 知识点归纳 第一章 矢量分析1、三种常用的坐标系 (1)直角坐标系微分线元:dz a dy a dx a R d z y x →→→→++= 面积元:⎪⎩⎪⎨⎧===dxdy dS dxdz dS dydzdS zyx ,体积元:dxdydz d =τ(2)柱坐标系长度元:⎪⎩⎪⎨⎧===dz dl rd dl drdl z r ϕϕ,面积元⎪⎩⎪⎨⎧======rdrdzdl dl dS drdz dl dl dS dz rd dl dl dS z zz r z r ϕϕϕϕ,体积元:dz rdrd d ϕτ=(3)球坐标系长度元:⎪⎩⎪⎨⎧===ϕθθϕθd r dl rd dl drdl r sin ,面积元:⎪⎩⎪⎨⎧======θϕθϕθθθϕϕθθϕrdrd dl dl dS drd r dl dl dS d d r dl dl dS r r r sin sin 2,体积元:ϕθθτd drd r d sin 2=2、三种坐标系的坐标变量之间的关系 (1)直角坐标系与柱坐标系的关系⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==+=⎪⎩⎪⎨⎧===z z x y yx r z z r y r x arctan,sin cos 22ϕϕϕ (2)直角坐标系与球坐标系的关系⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++=++=⎪⎩⎪⎨⎧===z yz y x z z y x r r z r y r x arctan arccos ,cos sin sin cos sin 222222ϕθθϕθϕθ (3)柱坐标系与球坐标系的关系⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=⎪⎩⎪⎨⎧===ϕϕθθϕϕθ22'22''arccos ,cos sin z r z zr r r z r r 3、梯度(1)直角坐标系中:za y a x a grad z y x ∂∂+∂∂+∂∂=∇=→→→μμμμμ(2)柱坐标系中:za r a r a grad z r ∂∂+∂∂+∂∂=∇=→→→μϕμμμμϕ1(3)球坐标系中:ϕμθθμμμμϕθ∂∂+∂∂+∂∂=∇=→→→sin 11r a r a r a grad r4.散度(1)直角坐标系中:zA y A x A A div zy X ∂∂+∂∂+∂∂=→(2)柱坐标系中:zA A r rA r r A div zr ∂∂+∂∂+∂∂=→ϕϕ1)(1 (3)球坐标系中:ϕθθθθϕθ∂∂+∂∂+∂∂=→A r A r A r rr A div r sin 1)(sin sin 1)(122 5、高斯散度定理:⎰⎰⎰→→→→=⋅∇=⋅ττττd A div d A S d A S,意义为:任意矢量场→A 的散度在场中任意体积内的体积分等于矢量场→A 在限定该体积的闭合面上的通量。
电磁场与电磁波期末复习知识点归纳
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自由空间
0
1
36 109
F
/m
0 4 107 H / m
得自由空间中电磁波的速度
v c 3108m / s
★ 理想介质中的均匀平面波的传播特点为:
● 电场和磁场在空间相互垂直且都垂直于传播方向。E、H、en
(波的传播方向)呈右手螺旋关系,是横电磁波(TEM波);
电力线起始于正电荷,终止于负电荷。
2、 B磁场0 没有散度源。磁场是无散场。磁力线是无头无
尾的闭合。磁通连续性原理表明时变场中无磁荷存在。 3、 E 变化B的磁场是涡旋电场的旋涡源。与电荷产生的
t
无旋电场不同,涡旋电场是有旋场,其电力线是无头无尾的闭 合曲线,并与磁力线相交链。
第一章 矢量分析
标量场:梯度描述
静态场(稳态场):不随t变
场
场 矢量场:散度和旋度描述 时变场:随t变化
单位矢量:模为1的矢量
与矢量 A同方向的单位矢量:
eA
Aˆ
A A
A eAA
坐标单位矢量:与坐标轴正向同方向的单位矢量
如:ex
ey
ez或者xˆ
yˆ
zˆ
A Axex Ayey Azez
x
E
H
z
y
均匀平面波
无界理想介质中的均匀平面波
周期: T 2
频率: f 1 T 2
2 →波长
k
k 2 →波数(2内包含的波长数)
相速 v 1 k
k
注意,电磁波的相速有时可以超过光速。因此,相速不一定代表 能量传播速度。定义群速:包络波上一恒定相位点 推进的速度。
电磁场与电磁波知识点
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电磁场与电磁波知识点
首先是电磁场。
电磁场是在空间中存在电荷时所产生的一种物理场,
具有电力作用和磁力作用。
电场是指电荷周围由电荷产生的力场,它的作
用力对电荷大小和正负有关,与电荷距离的平方成反比。
磁场是由电荷的
运动而产生的,它的作用力是与电荷运动速度的方向垂直的力,且大小与
速度成正比。
电场和磁场之间有非常重要的关系,即电磁场的统一性。
当电荷运动时,除了产生静电场外,还会产生磁场;而当电荷加速度变化时,则还会
产生电磁波。
这就是电场和磁场之间相互转换的过程,即麦克斯韦方程组
所描述的过程。
电磁场的统一性是电磁学的基础,它解释了电磁现象的统
一规律。
在电磁场和电磁波的研究和应用中,需要特别关注的几个重要现象和
原理。
首先是电磁感应现象,即由磁场变化所产生的感应电流和感应电动势。
电磁感应是电磁学中的重要基本原理,它解释了电磁感应现象的规律,应用于电磁能转换和电磁设备的设计中。
其次是电磁波的发射和接收原理,无线电、雷达和通信设备等都是基于电磁波的发射和接收原理工作的。
再
次是电磁波的干涉和衍射现象,它们是光学领域的重要现象,也是波动光
学的重要基础。
最后是电磁辐射和电磁波的传播特性,它们与物质的吸收、反射和透射现象相关,也是光学和电磁波通信的重要内容。
总之,电磁场和电磁波是电磁学的重要内容,它们解释了电磁现象的
统一规律,广泛应用于现代科技和通信领域。
了解电磁场和电磁波的知识
点有助于我们对电磁学的深入理解和应用。
电磁场电磁波复习重点
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电磁场电磁波复习重点(共13页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-电磁场电磁波复习重点第一章矢量分析1、矢量的基本运算标量:一个只用大小描述的物理量。
矢量:一个既有大小又有方向特性的物理量,常用黑体字母或带箭头的字母表示。
2、叉乘点乘的物理意义会计算3、通量源旋量源的特点通量源:正负无旋度源:是矢量,产生的矢量场具有涡旋性质,穿过一曲面的旋度源等于(或正比于)沿此曲面边界的闭合回路的环量,在给定点上,这种源的(面)密度等于(或正比于)矢量场在该点的旋度。
4、通量、环流的定义及其与场的关系通量:在矢量场F中,任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。
如果曲面 S 是闭合的,则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外;环流:矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分称为矢量场F沿闭合路径C的环流。
如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零,称该矢量场为无旋场,又称为保守场。
如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零,称该矢量场为有旋矢量场,能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。
电流是磁场的旋涡源。
5、高斯定理、stokes定理静电静场高斯定理:从散度的定义出发,可以得到矢量场在空间任意闭合曲面的通量等于该闭合曲面所包含体积中矢量场的散度的体积分,即散度定理是闭合曲面积分与体积分之间的一个变换关系,在电磁理论中有着广泛的应用。
Stokes定理:从旋度的定义出发,可以得到矢量场沿任意闭合曲线的环流等于矢量场的旋度在该闭合曲线所围的曲面的通量,即斯托克斯定理是闭合曲线积分与曲面积分之间的一个变换关系式,也在电磁理论中有广泛的应用。
6、亥姆霍兹定理若矢量场在无限空间中处处单值,且其导数连续有界,源分布在有限区域中,则当矢量场的散度及旋度给定后,该矢量场可表示为亥姆霍兹定理表明:在无界空间区域,矢量场可由其散度及旋度确定。
第二章电磁场的基本规律1、库伦定律(大小、方向)说明:1)大小与两电荷的电荷量成正比,与两电荷距离的平方成反比;2)方向沿q1 和q2 连线方向,同性电荷相排斥,异性电荷相吸引;3)满足牛顿第三定律。
电磁场与电磁波知识点整理
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电磁场与电磁波知识点整理一、电磁场的基本概念电磁场是由电场和磁场相互作用而形成的一种物理场。
电场是由电荷产生的,而磁场则是由电流或者变化的电场产生的。
电荷是产生电场的源。
正电荷会产生向外辐射的电场,负电荷则产生向内汇聚的电场。
电场强度 E 用来描述电场的强弱和方向,其单位是伏特每米(V/m)。
电流是产生磁场的源。
电流产生的磁场方向可以通过右手螺旋定则来确定。
磁场强度 H 用来描述磁场的强弱和方向,其单位是安培每米(A/m)。
法拉第电磁感应定律表明,变化的磁场会产生电场。
麦克斯韦进一步提出,变化的电场也会产生磁场。
这两个定律共同揭示了电磁场的相互联系和相互转化。
二、电磁波的产生电磁波是电磁场的一种运动形态。
当电荷加速运动或者电流发生变化时,就会产生电磁波。
例如,在一个开放的电路中,电荷在电容器和电感之间来回振荡,就会产生电磁波。
这种振荡电路是产生电磁波的一种简单方式。
电磁波的频率和波长之间存在着一定的关系,即光速 c =λf,其中c 是光速(约为 3×10^8 m/s),λ 是波长,f 是频率。
不同频率的电磁波具有不同的特性和应用。
例如,无线电波频率较低,用于通信和广播;而X 射线频率较高,用于医学成像和材料检测。
三、电磁波的传播电磁波在真空中可以无需介质传播,在介质中传播时,其速度会发生变化。
电磁波在传播过程中遵循反射、折射和衍射等规律。
当电磁波遇到障碍物时,会发生反射。
如果电磁波从一种介质进入另一种介质,会发生折射,折射的程度取决于两种介质的电磁特性。
衍射则是指电磁波绕过障碍物传播的现象。
当障碍物的尺寸与电磁波的波长相当或较小时,衍射现象较为明显。
电磁波的极化是指电场矢量的方向在传播过程中的变化。
常见的极化方式有线极化、圆极化和椭圆极化。
四、电磁波的特性1、电磁波是横波,电场和磁场的振动方向都与电磁波的传播方向垂直。
2、电磁波具有能量,其能量密度与电场强度和磁场强度的平方成正比。
3、电磁波的传播速度是恒定的,在真空中为光速。
高中物理经典复习资料:电磁场和电磁波
![高中物理经典复习资料:电磁场和电磁波](https://img.taocdn.com/s3/m/e7fead654b35eefdc8d3336a.png)
【基础知识归纳】大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流.能产生振荡电流的电路叫振荡电路,L C 电路是最简振荡电路中产生振荡电流的过程中,线圈中的电流、电容器极板上的电量及其与之相联系的磁场能、1.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,形成电场能和磁场能的周期性2.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;电路中的电流和磁场能均增大,直到最大值.充电时,情况相反.电容器正反向充放电一次,便完成一次振荡的全过程.图13—2—1图13—2—13.周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间叫做电磁振荡的周期.1 s 内完成电磁振荡的次数叫做电磁振荡的频率.对LCT =LCπ2 f =LCπ21三、电磁场和电磁波1(1(2)不仅电流能够产生磁场,变化的电场也能产生2变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,即为电磁场,电磁场由近及远的传3在真空中,任何频率的电磁波的传播速度都等于光速c =3.00×108 m/s .其波速、波长、周期频率间关系为:c =Tλ=f λ(1)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验成功的证实了电磁波的存在. (2)在电磁波中,电场强度和磁感应强度是互相垂直的,且都和电磁波的传播方向垂直,所以电磁(3)电磁波的(41.调制:在无线电应用技术中,首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号,这种电信号频率很低,不能用来直接发射电磁波.把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上,1.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最2.调谐:调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变,将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同,即,使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.3.检波:从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波.检波是调制的逆过程,也叫4.无线电的接收:天线接收到所有的电磁波,经调谐选择出所需要的电磁波,再经检波取出携带的电视系统主要由摄像机和接收机组成.把图象各个部位分成一系列小点,称为像素,每幅图象至少要有几十万个像素.摄像机将画面上各个部分的光点,根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电中国电视广播标准采用每1 s传送25帧画面,每帧由625雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装【方法解析】麦克斯韦电磁理论是理解电磁场和电磁波的关键所在,应注意领会以下内容:变化的磁场可产生电场,产生的电场的性质是由磁场的变化情况决定的,均匀变化的磁场产生稳定的电场,非均匀变化的磁场产生【典型例题精讲】[例1]L C振荡电路中,某时刻磁场方向如图13—2—2所示,则下列说法错误的是图13—2—2ABCD.若电容器【解析】先根据安培定则判断出电流的方向,若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流应正在减小,知A若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增强,知B叙述正确,由楞次定律知D叙述亦正确.因而错误选项只有C【思考】(1)若磁场正在增强,则电场能和磁场能是如何转化的?电容器是充电还是放电?线圈两端的电压是增大还是减小?(2)若此时磁场最强(t=0),试画出振荡电流i和电容器上板带电量q随时间t变化的图象?(3)若使该振荡电路产生的电磁波的波长更短些,可采取什么措施?(包括:线圈匝数、铁芯、电介【思考提示】(1)磁场增强,磁场能增大,电场能减小,电容器放电,电容器两端电压降低,线圈(2LC,为减小λ,需减小L或C.(3)根据λ=cT和T=2π【设计意图】[例2]某电路中电场随时间变化的图象如图13—2—3所示,能发射电磁波的电场是图13—2—3【解析】变化的电场可产生磁场,产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的.均匀变化的电场图A中电场不随时间变化,不会产生磁场.图B和图C中电场都随时间做均匀的变化,在周围空间产生稳定的磁场,这个磁场不能再激发电场,所以不能激起电磁波.图D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而这磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不【设计意图】通过本例说明形成【达标训练】1.建立电磁场理论的科学家是_______.用实验证明电磁波存在的科学家是_______【答案】 麦克斯韦2 ABCD .电磁波的传播速度总是3.0×108m/s【答案】B3A .波长和频率BC .波长和波速D【答案】C4A .①③BC .①④D【答案】A5.关于电磁波,下列说法中正确的是 ABC.电磁波由真空进D【解析】 任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是c ,故AB 都错.电磁波由真空进入介质,波速变小,而频率不变,C对.变化的电场、磁场由变化区域向外传播就形【答案】C6.无线电广播的中波段波长的范围是187 m ~560 m ,为了避免邻近电台的干扰,两个电台的频率范围至少应差104 Hz,则在此波段中最多能容纳的电台数约为多少个【解析】f max =1871038min⨯=λcHz =1.6×106Hzf min =5601038max⨯=λcHz =0.54×106Hzn =466min max 101054.0106.1⨯-⨯=-f f f ∆=106【答案】1067.某收音机接收电磁波的波长范围在577 m 到182 m【解析】 根据c =λff 1=57710381⨯=λcHz =5.20×105Hzf 2=18210382⨯=λcHz =1.65×106Hz所以,频率范围为5.20×105 Hz ~1.65×106Hz【答案】 5.20×105 Hz ~1.65×106Hz8.关于LCA BC D【答案】9.L C 振荡电路中,某时刻的电流方向如图13—2—4所示,则下列说法中正确的是A BCD .【答案】D10.在L C 振荡电路中,电容器C 的带电量随时间变化的图象如图13—2—5所示,在1×10-6 s 到2×10-6s 内,关于电容器的充(或放)电过程及因此产生的电磁波的波长,正确的结论是A .充电过程,波长为1200 m B .充电过程,波长为1500 m C .放电过程,波长为1200 m D .放电过程,波长为1500 m【解析】 在1×10-6s 到2×10-6s 内,电容器带电量增大,属充电过程.产生的电磁波周期T =4×10-6s ,波长λ=cT =3×108×4×10-6 m =1200 m【答案】 A11.L C 振荡电路中,某时刻磁场方向如图13—2—6所示,则下列说法错误的是图13—2—6A B C D【解析】 若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流应正在减小,知A 正确.若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增强,知B 正确,由楞次定律知D【答案】12.在L C 振荡电路中,电容C 两端的电压U C 随时间变化的图象如图13—2—7所示,根据图象可以确定振荡电路中电场能最大的时刻为_______,在T /2~3T /4时间内电容器处于_______状态,能量转化情况是_______【解析】 电容器两极板间电压最大时,电场能最大,由图可知电场能最大时刻为0,2T ,T .在2T ~43T 时间内,两极板间电压变小,电容器处于放电状态,电场能正转化为磁场能.T【答案】0,2,T;放电;电场能转化为磁场能。
电磁场与电磁波基础知识总结
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电磁场与电磁波总结第一章一、矢量代数 A ∙B =AB cos θA B ⨯=AB e AB sin θA ∙(B ⨯C ) = B ∙(C ⨯A ) = C ∙(A ⨯B )()()()C A C C A B C B A ⋅-⋅=⨯⨯二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系 矢量线元x y z =++le e e d x y z矢量面元=++Se e e x y z d dxdy dzdx dxdy体积元d V = dx dy dz 单位矢量的关系⨯=e e e x y z ⨯=e e e y z x ⨯=e e e z x y2. 圆柱形坐标系 矢量线元=++l e e e z d d d dz ρϕρρϕl 矢量面元=+e e z dS d dz d d ρρϕρρϕ体积元dz d d dVϕρρ=单位矢量的关系⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e zz z ρϕϕρρϕ3. 球坐标系 矢量线元d l = e r d r e θr d θ+e ϕr sin θd ϕ矢量面元d S = e r r 2sin θd θd ϕ体积元ϕθθd drd r dVsin 2=单位矢量的关系⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e r r r θϕθϕϕθ三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度=⋅⎰A SSd Φ0lim∆→⋅=∇⋅=∆⎰A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=⋅⎰A l ld Γmaxn 0rot =lim∆→⋅∆⎰A lA e lS d S3. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A y x z A A A x y z11()z A A A z ϕρρρρρϕ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A 22111()(sin )sin sin ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A r A r A A r r r r ϕθθθθθϕxy z∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A x y z x y zA A A 1zzzA A A ρϕρϕρρϕρ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A 21sin sin r r zr r A r A r A ρϕθθθϕθ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A4. 矢量场的高斯定理与斯托克斯定理⋅=∇⋅⎰⎰A S A SVd dV⋅=∇⨯⋅⎰⎰A l A S lSd d四、标量场的梯度 1. 方向导数与梯度00()()lim∆→-∂=∂∆l P u M u M u ll 0cos cos cos ∂∂∂∂=++∂∂∂∂P u u u ulx y zαβγcos ∇⋅=∇e l u u θgrad ∂∂∂∂==+∂∂∂∂e e e +e n x y zu u u uu n x y z2. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂e e e xy z u u u u x y z 1∂∂∂∇=++∂∂∂e e e z u u u u z ρϕρρϕ11sin ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e r u u uu r r r zθϕθθ 五、无散场与无旋场1. 无散场()0∇⋅∇⨯=A =∇⨯F A2. 无旋场()0∇⨯∇=u -u =∇F 六、拉普拉斯运算算子 1. 直角坐标系22222222222222222222222222222222∂∂∂∇=++∇=∇+∇+∇∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∇=++∇=++∇=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂A e e e x x y y z zyyyx x x z z z x y zu u uu A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z,,2. 圆柱坐标系22222222222222111212⎛⎫∂∂∂∂∇=++ ⎪∂∂∂∂⎝⎭∂∂⎛⎫⎛⎫∇=∇--+∇-++∇ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭A e e e z z u u uu zA A A A A A A ϕρρρρϕϕϕρρρρρϕρρϕρρϕ3. 球坐标系22222222111sin sin sin ⎛⎫∂∂∂∂∂⎛⎫∇=++ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭u u uu r r r r r r θθθϕθϕ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂--∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂---∇=∇ϕθθθϕθϕθθθθϕθθθθϕϕϕϕθθθϕθθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 222222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A 七、亥姆霍兹定理如果矢量场F 在无限区域中处处是单值的,且其导数连续有界,则当矢量场的散度、旋度和边界条件(即矢量场在有限区域V’边界上的分布)给定后,该矢量场F 唯一确定为()()()=-∇+∇⨯F r r A r φ其中1()()4''∇⋅'='-⎰F r r r r V dV φπ1()()4''∇⨯'='-⎰F r A r r r V dV π第二章一、麦克斯韦方程组 1. 静电场 真空中:001d ==VqdV ρεε⋅⎰⎰SE S (高斯定理) d 0⋅=⎰l E l 0∇⋅=E ρε0∇⨯=E 场与位:3'1'()(')'4'V dV ρπε-=-⎰r r E r r r r ϕ=-∇E 01()()d 4πV V ρϕε''='-⎰r r |r r |介质中:d ⋅=⎰D S Sqd 0⋅=⎰lE l ∇⋅=D ρ0∇⨯=E极化:0=+D E P εe 00(1)=+==D E E E r χεεεε==⋅P e PS n n P ρ=-∇⋅P P ρ2. 恒定电场 电荷守恒定律:⎰⎰-=-=⋅Vsdv dtd dt dq ds J ρ0∂∇⋅+=∂J tρ传导电流与运流电流:=J E σρ=J v恒定电场方程:d 0⋅=⎰J S Sd 0⋅=⎰J l l 0∇⋅=J 0∇⨯J =3. 恒定磁场 真空中:0 d ⋅=⎰B l lI μ(安培环路定理) d 0⋅=⎰SB S 0∇⨯=B J μ0∇⋅=B场与位:03()( )()d 4π ''⨯-'='-⎰J r r r B r r r VV μ=∇⨯B A 0 ()()d 4π'''='-⎰J r A r r r V V μ 介质中:d ⋅=⎰H l lId 0⋅=⎰SB S ∇⨯=H J 0∇⋅=B磁化:0=-BH M μm 00(1)=+B H =H =H r χμμμμm =∇⨯J M ms n =⨯J M e4. 电磁感应定律() d d in lC dv B dl dt ⋅=-⋅⨯⋅⎰⎰⎰SE l B S +)(法拉第电磁感应定律∂∇⨯=-∂B E t5. 全电流定律和位移电流全电流定律: d ()d ∂⋅=+⋅∂⎰⎰D H l J S lSt∂∇⨯=+∂DH J t 位移电流:d=DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0∂⎧⋅=+⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H J S B E S D S B S lS l SS V Sl tl t V d ρ 0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩D H J BE D B t t ρ()()()()0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩E H E H E E H t t εσμερμ 二、电与磁的对偶性e m e m eme e m m e e m mm e 00∂∂⎫⎧∇⨯=-∇⨯=⎪⎪∂∂⎪⎪∂∂⎪⎪∇⨯=+∇⨯=--⎬⎨∂∂⎪⎪∇=∇=⎪⎪⎪⎪∇=∇=⎩⎭⋅⋅⋅⋅B D E H DB H J E J D B D B t t&tt ρρm e e m ∂⎧∇⨯=--⎪∂⎪∂⎪∇⨯=+⇒⎨∂⎪∇=⎪⎪∇=⎩⋅⋅B E J D H J D B t t ρρ 三、边界条件1. 一般形式12121212()0()()()0n n S n Sn σρ⨯-=⨯-=→∞⋅-=⋅-=()e E E e H H J e D D e B B2. 理想导体界面和理想介质界面111100⨯=⎧⎪⨯=⎪⎨⋅=⎪⎪⋅=⎩e E e H J e D e B n n S n S n ρ12121212()0()0()0()0⨯-=⎧⎪⨯-=⎪⎨⋅-=⎪⎪⋅-=⎩e E E e H H e D D e B B n n n n 第三章一、静电场分析 1. 位函数方程与边界条件 位函数方程:220∇=-∇=ρφφε电位的边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂-=-⎪∂∂⎩s nn φφφφεερ111=⎧⎪⎨∂=-⎪∂⎩s const nφφερ(媒质2为导体) 2. 电容定义:=qCφ两导体间的电容:=C q /U 任意双导体系统电容求解方法:3. 静电场的能量N 个导体:112ne i i i W q φ==∑连续分布:12e VW dV φρ=⎰电场能量密度:12ω=⋅D E e二、恒定电场分析1.位函数微分方程与边界条件位函数微分方程:20∇=φ边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂=⎪∂∂⎩nn φφφφεε12()0⋅-=e J J n 1212[]0⨯-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦耳定律欧姆定律的微分形式: =J E σ 焦耳定律的微分形式: =⋅⎰E J VP dV3. 任意电阻的计算2211d d 1⋅⋅====⋅⋅⎰⎰⎰⎰E lE l J S E SSSU R G I d d σ(L R =σS ) 4.静电比拟法:G C —,σε—2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε2211d d d ⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰J S E SE lE lS S d I G Uσ三、恒定磁场分析 2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε1. 位函数微分方程与边界条件矢量位:2∇=-A J μ12121211⨯⨯⨯A A e A A J n s μμ()=∇-∇=标量位:20m φ∇=211221∂∂==∂∂m m m m n nφφφφμμ 2. 电感定义:d d ⋅⋅===⎰⎰B S A lSlL IIIψ0=+i L L L3. 恒定磁场的能量N 个线圈:112==∑Nmj j j W I ψ连续分布:m 1d 2=⋅⎰A J V W V 磁场能量密度:m 12ω=⋅H B第四章一、边值问题的类型(1)狄利克利问题:给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ (2)纽曼问题:给定待求位函数在边界上的法向导数值()∂=∂f s nφ(3)混合问题:给定边界上的位函数及其向导数的线性组合:2112()()∂==∂f s f s nφφ (4)自然边界:lim r r φ→∞=有限值二、唯一性定理静电场的惟一性定理:在给定边界条件(边界上的电位或边界上的法向导数或导体表面电荷分布)下,空间静电场被唯一确定。
电磁场与电磁波知识点整理
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电磁场与电磁波知识点整理一、电磁场的基本概念电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。
电荷会产生电场,而电流会产生磁场。
电场是由电荷产生的,它对处在其中的电荷有力的作用。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示,单位是伏特每米(V/m)。
电场线可以形象地描绘电场的分布,其疏密程度表示电场强度的大小,切线方向表示电场的方向。
磁场是由运动电荷或电流产生的,对处在其中的运动电荷或电流有力的作用。
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用 B 表示,单位是特斯拉(T)。
磁感线可以形象地描绘磁场的分布,其疏密程度表示磁感应强度的大小,切线方向表示磁场的方向。
二、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心,它由四个方程组成,分别描述了电场和磁场的产生、变化和相互关系。
1、高斯定律:描述了电场的散度与电荷量之间的关系。
对于静电场,通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量除以真空中的介电常数。
数学表达式:∮E·dS = q /ε₀2、高斯磁定律:表明磁场的散度恒为零,即磁感线总是闭合的,没有磁单极子存在。
数学表达式:∮B·dS = 03、法拉第电磁感应定律:指出时变磁场会产生感应电场,感应电场的环流等于磁通量的变化率的负值。
数学表达式:∮E·dl =dΦ/dt4、安培麦克斯韦定律:修正了安培环路定律,不仅电流会产生磁场,时变电场也会产生磁场。
数学表达式:∮B·dl =μ₀(I +ε₀dΦₑ/dt)三、电磁波的产生与传播电磁波是由时变的电场和磁场相互激发而产生的,并在空间中以波动的形式传播。
变化的电流或电荷是电磁波的源。
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
在真空中,电磁波的传播速度为光速 c,约为 3×10⁸米每秒。
电磁波具有波的特性,如波长、频率、波速之间的关系:v =fλ,其中 v 是波速,f 是频率,λ 是波长。
电磁场与电磁波知识点总结
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电磁场与电磁波知识点总结电磁场知识点总结篇一电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。
下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。
电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
理解:* 均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场* 均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场* 电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)二、电磁波1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。
(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)2、性质:* 电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播* 电磁波是横波* 电磁波在真空中的传播速度为光速* 电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B 均随时间周期性变化振荡周期:T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射* 条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间* 调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。
调制分两类:调幅与调频# 调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变# 调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)5、电磁波的接收* 电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。
电磁场和电磁波
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强度的波的表达式是 强度的波的表达式是:
Ez
E0co2s(tx) 则磁场
解: (1)、E 波和H 波同位相:
(A)Hy 0 0E0co2s(tx)
cos2(t x) (2)、两波振幅满足:
(B)Hz 0 0E0co2s (t x) (C)Hy 0 0E0co2 s(t x)
(D)Hy 0 0E0co2s (t x)
电荷和电流、电场和磁场随时间作周期性变化的现象。
振荡电路:
产生电磁振荡的电路。
无阻尼自由振荡电路:
电路中没有任何能量耗散(转换为焦耳热、电磁辐射等), 称为无阻尼自由振荡电路。
振荡方程:
振荡电路所遵循的欧姆定律。
一、电磁波的产生与传播 1、LC振荡电路辐射电磁波的条件
•振荡频率足够高——辐射能量与频率的四次方成正比, •电路开放——LC是集中性元件,电场能量集中在电容器中, 磁场能量集中在线圈中,为了把电磁能辐射出去,电路必须 是开放型的。
电磁波是横波,E⊥r,H⊥r
电场与磁场的振动相位相同。
E r,tE 0co stv r E 0co s tkx H r,tH 0co tsv r H 0co tskx
在离电偶极子很远的地方,则可以看成是平面波
二、电磁波的特性
01
E= H
E= H 02
03
04
电磁波是横波, 电矢量、磁矢量 与传播速度垂直
x(i )
(D) H dl 0
L1
L2
L1
.
解: HdlI
回路1部分电流 回路2全部电流
C
L1
dD
2、电位移矢量的时间变化率
的单位是?
dt
(A)、库仑 / 米2 (B)、库仑 / 秒 (C)、安培 / 米2 (D)、安
电磁场与电磁波复习重点
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梯度: 高斯定理:A d S ,电磁场与电磁波知识点要求第一章矢量分析和场论基础1理解标量场与矢量场的概念;场是描述物理量在空间区域的分布和变化规律的函数。
2、理解矢量场的散度和旋度、标量场的梯度的概念,熟练掌握散度、旋度和梯度的计算公 式和方法(限直角坐标系)。
:u;u;u e xe ye z ,-X;y: z物理意义:梯度的方向是标量u 随空间坐标变化最快的方向;梯度的大小:表示标量 u 的空间变化率的最大值。
散度:单位空间体积中的的通量源,有时也简称为源通量密度,旋度:其数值为某点的环流量面密度的最大值, 其方向为取得环量密度最大值时面积元的法 线方向。
斯托克斯定理:■ ■(S?AdS|L )A d l数学恒等式:' Cu )=o ,「c A )=o3、理解亥姆霍兹定理的重要意义:a时,n =3600/ a , n为整数,则需镜像电荷XY平面, r r r.S(—x,y ,z)-q ■严S(-x , -y ,z)S(x F q R 1qS(x;-y ,z )P(x,y,z)若矢量场A在无限空间中处处单值,且其导数连续有界,源分布在有限区域中,则矢量场由其散度和旋度唯一地确定,并且矢量场A可表示为一个标量函数的梯度和一个矢量函数的旋度之和。
A八F u第二、三、四章电磁场基本理论Q1、理解静电场与电位的关系,u= .E d l,E(r)=-V u(r)P2、理解静电场的通量和散度的意义,「s D d S「V "v dV \ D=,VE d l 二0 ' ' E= 0静电场是有散无旋场,电荷分布是静电场的散度源。
3、理解静电场边值问题的唯一性定理,能用平面镜像法解简单问题;唯一性定理表明:对任意的静电场,当电荷分布和求解区域边界上的边界条件确定时,空间区域的场分布就唯一地确定的镜像法:利用唯一性定理解静电场的间接方法。
关键在于在求解区域之外寻找虚拟电荷,使求解区域内的实际电荷与虚拟电荷共同产生的场满足实际边界上复杂的电荷分布或电位边界条件,又能满足求解区域内的微分方程。
电磁场与电磁波课程知识点总结
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电磁场与电磁波课程知识点总结电磁场是一个非常重要的物理知识,在人们的日常生活中普遍而深刻地存在着。
它从一种笼统的概念上描述了电、磁、引力场等和它们之间的紧密联系,由此演变到各种精彩的物理现象,可以解释世界的特征。
电磁场的基本概念指的是它能够创造出一个均匀的场,由该场来维持运动的不变性,进而发生变化,影响紧密联系的电、磁两个场。
该场由电磁力线、电磁感应力和电磁能量密度组成,可以产生动力作用,相互感应,形成短距离的相互作用。
电磁场的静态性具有可视性、可测量性和可控性等特性,使得研究者能够观察出它的特征,同时可以通过实验来研究电磁场的某一部分,以及它们之间的相互作用等。
相对于电磁场而言,电磁波是电磁场的动态特性,它包含有在空间和时间上变化的电磁场分量,即电场、磁场和电磁能量。
它可以被视为电磁场在时间空间中的变化,电磁波以光速传播,所谓“电磁波”是指该能量在时间空间中传播的过程。
电磁波是由电磁场在某一特定范围内相互作用所产生的,它使得电磁场以一种非常稳定的形式流动,在时间空间中平均分布。
按照传播特性的不同,电磁波可以分为定向性的和向下的,定向的电磁波是指它的传播方向比较固定,如光在空间传播的特性,而向下的电磁波指的是其传播方向在波的整个传播过程中是变化的,如电子传播的特性。
此外,电磁波还可以按照参数的特性来划分,各种特性的电磁波都可以由其对应的频率来表示,这就是按照参数划分电磁波的特征。
总之,电磁场和电磁波之间存在着密切的关系,它们都是由两个重要的场--电场和磁场--组成的,电磁波可以看作是电磁场的动态特性,它是由电磁场在空间和时间上的变化所产生的,可以按特性来区分为定向性和向下性,也可以按参数来分成各种不同的电磁波。
通过研究电磁场和电磁波,我们可以更深入地了解和研究物理现象,从而有助于拓展我们对世界的认识。
电磁波与电磁场(总复习).
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5.电容C
q q U 1 2 1 1 q2 2 (We qU CU ) 2 2 2C We
V
1 n 电场能量:We qii 2 i 1
1 E DdV 2
二、计算
1.基本计算:均匀媒质、2种媒质中带电体周围的 D、E、 ? 分析方法:使用高斯定律
C
0 4
B(r )
0 4
V
J ( r ') R dV ' 3 R
J mS M n
3.基本方程: H dl I H J 本构关系: B H 矢量磁位: B A 4.边界条件:B2 n B1n 5. 电感:L I M 12
一主要知识点概念主要结论第五章时变电磁场一主要知识点
第 1章
矢量分析要点
一 、概念 1.“场”:定义、分类、几何描述方法? 2. 亥姆霍兹定理? 二、标量场 G e e e
l
x
x
y
y
z
z
P0
cos cos cos G l 0 x y z
3.瞬时矢量与复矢量之间的转换规则?
( x, y, z)e jt ] E( x, y, z, t ) Re[E
波动方程的2种形式?复数波动方程的推导? 二、计算: 1.场的瞬时形式与复矢量之间的转换? 2.已知磁场,求电场: 已知电场,求磁场:
第六章
平面电磁波
一、主要知识点 均匀平面波传播特性;波的极化 1.均匀平面波定义 2.无耗介质中 E ex E0 e jkz E( z, t ) ex E0m cos(t kz 0 )
计算: ?
电磁场与电磁波知识点整理
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电磁场与电磁波知识点整理一、电磁场的基本概念电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体。
电荷产生电场,电流产生磁场。
电场是存在于电荷周围,能传递电荷之间相互作用的物理场。
它的基本特性是对置于其中的电荷有力的作用。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示。
单位是伏特每米(V/m)。
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,能对放入其中的磁体、电流产生力的作用。
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用 B 表示。
单位是特斯拉(T)。
二、库仑定律与安培定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
其表达式为:$F =k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中 k 是库仑常量,约为$9×10^9N·m^2/C^2$ 。
安培定律则阐述了两个电流元之间的相互作用力。
电流元在磁场中所受到的安培力为$dF = I dl × B$ 。
三、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心,由四个方程组成。
高斯定律:$\oint_{S} E·dS =\frac{q}{ε_0}$,表明电场的散度与电荷量成正比。
高斯磁定律:$\oint_{S} B·dS = 0$ ,说明磁场是无源场。
法拉第电磁感应定律:$\oint_{C} E·dl =\frac{d}{dt}\int_{S} B·dS$ ,揭示了时变磁场产生电场。
安培麦克斯韦定律:$\oint_{C} H·dl = I +\frac{d}{dt}\int_{S} D·dS$ ,指出时变电场产生磁场。
四、电磁波的产生与传播电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波。
变化的电场和变化的磁场相互激发,形成在空间中传播的电磁波。
电磁波的产生通常需要一个振荡电路,比如 LC 振荡电路。
当电容器充电和放电时,电路中的电流和电荷不断变化,从而产生变化的电磁场,并向周围空间传播。
2023 初中物理《电磁学和电磁波》知识点
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2023 初中物理《电磁学和电磁波》知识点电磁学基础知识- 电荷和电流:电荷是物质的基本特性,带电体可以产生电场。
电流是电荷的流动,单位为安培(A)。
- 电场和电势:电场是电荷周围的作用区域,单位为伏特/米(V/m)。
电势是电荷在电场中的能量,单位为伏特(V)。
- 电阻和电路:电阻是电流通过物体时遇到的阻碍,单位为欧姆(Ω)。
电路是电流的路径,包括电源、导线和电阻器等元件。
- 磁场和磁力:磁场是磁力的作用区域,由磁铁或电流产生。
磁力是磁场对带电体或磁体的作用力。
电磁波的基本特性- 电磁波的产生:电磁波是由振动的电场和磁场相互垂直传播而形成的。
- 电磁波的传播性质:电磁波可以在真空中传播,速度为光速,约为3.0 × 10^8 m/s。
- 电磁波的分类:电磁波可以按照波长或频率进行分类,包括射电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
- 电磁波在介质中的传播:电磁波在不同介质中传播时会发生折射、反射和衍射等现象。
- 光的本质:可见光是一种电磁波,具有粒子和波动性质。
光速度与频率和波长之间存在关系:c = λν,其中c为光速,λ为波长,ν为频率。
电磁学和电磁波的应用- 电磁学的应用:电磁学在电力、通信、物理研究和医学等领域有广泛应用,例如电动机、发电机和无线电等设备。
- 电磁波的应用:电磁波在通信、医学诊断、遥感和无线电视等方面得到应用,例如手机、X射线和卫星通信等设备。
以上是2023年初中物理《电磁学和电磁波》的知识点概览。
本文档仅提供基本概念,并未对具体内容进行详细解释。
如需深入了解,请参考相关教材或课堂笔记。
参考资料:- 《物理》教科书,出版社- 《电磁学基础》讲义,XX大学物理系。
电磁场与电磁波-知识点总结
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电磁场与电磁波-知识点总结已经将文本间距加为24磅,第18章:电磁场与电磁波一、知识网络LC 回路中电磁振荡过程中电荷、电场。
电路电流与磁场的变化规律、LC T π2=电磁麦克变化的电场产生磁场 特点:为横波,在真空中电磁电磁场与发接应用:电视、雷达。
目的:传递信息 调制:调幅和调频 原理:电磁波遇到导体会在导体中激起同频率感应电流二、重、难点知识归纳1.振荡电流和振荡电路(1)大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。
能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。
自由感线圈和电容器组成的电路,是一种简单的振荡电路,简称LC 回路。
在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。
(2)LC 电路的振荡过程:在LC 电路中会产生振荡电流,电容器放电和充电,电路中的电流强度从小变大,再从大变小,振荡电流的变化符合正弦规律.当电容器上的带电量变小时,电路中的电流变大,当电容器上带电量变大时,电路中的电流变小(3) LC 电路中能量的转化 :a 、电磁振荡的过程是能量转化和守恒的过程.电流变大时,电场能转化为磁场能,电流变小时,磁场能转化为电场能。
b 、电容器充电结束时,电容器的极板上的电量最多,电场能最大,磁场能最小;电容器放电结束时,电容器的极板上的电量为零,电场能最小,磁场能最大.c 、理想的LC 回路中电场能E 电和磁场机械能 定义:机械能是指动能和势能的总和。
能E 磁在转化过程中的总和不变。
回路中电流越大时,L 中的磁场能越大。
极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。
(4) LC 电路的周期公式及其应用LC 回路的固有周期和固有频率,与电容器带电量、极板间电压及电路中电流都无关,只取决于线圈的自感系数L 及电容器的电容C 。
2、电磁场麦克斯韦电磁理论:变化的磁场能够在周围空间产生电场(这个电场叫感应电场或涡旋场,与由电荷激发的电场不同,它的电场线是闭合的,它在空间的存在与空间有无导体无关),变化的电场能在周围空间产生磁场。
高中物理11章知识点归纳总结
![高中物理11章知识点归纳总结](https://img.taocdn.com/s3/m/71b786817e192279168884868762caaedc33ba54.png)
高中物理11章知识点归纳总结### 高中物理第十一章知识点归纳总结第十一章:电磁场和电磁波1. 电磁场的基本概念- 电场:电荷周围存在的一种特殊物质,能够对电荷施加力。
- 磁场:磁体或运动电荷周围存在的一种特殊物质,对磁体或运动电荷产生力的作用。
- 场强:描述场的强弱和方向的物理量,电场强度和磁感应强度是描述电磁场的基本物理量。
2. 电场和磁场的产生- 静电场:由静止电荷产生的电场。
- 感应电场:由变化的磁场产生的电场。
- 恒定磁场:由永久磁体或电流产生的磁场。
3. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律:描述变化磁场产生感应电动势的规律。
- 楞次定律:描述感应电流方向的规律,即感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。
4. 麦克斯韦方程组- 高斯定律:描述电场和电荷的关系。
- 高斯磁定律:描述磁场和电流的关系。
- 法拉第电磁感应定律:描述变化的磁场产生电场的规律。
- 安培定律:描述电流和磁场的关系,包括位移电流。
5. 电磁波- 电磁波的产生:由变化的电场和磁场相互激发产生。
- 电磁波的性质:包括波长、频率、速度等。
- 电磁波谱:包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。
6. 电磁波的传播- 波的传播:电磁波在介质中传播时,电场和磁场交替变化,形成波形。
- 波的反射、折射和干涉:电磁波在不同介质界面上发生的反射、折射和干涉现象。
7. 电磁波的应用- 通信:无线电波用于无线通信。
- 医疗:X射线用于医学成像。
- 能源传输:太阳能电池板将太阳光转化为电能。
8. 电磁波的防护- 电磁污染:电磁波可能对人体健康和电子设备产生影响。
- 防护措施:包括屏蔽、吸收和距离等方法。
9. 电磁场的能量和动量- 能量守恒:电磁场的能量在传播过程中守恒。
- 动量守恒:电磁波具有动量,可以对物体产生推动作用。
通过以上知识点的归纳总结,我们可以看到电磁场和电磁波在物理学中的重要性,它们不仅在理论研究中占有重要地位,而且在实际应用中也发挥着巨大作用。
(完整word版)电磁场与电磁波课程知识点总结和公式
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电磁场与电磁波课程知识点总结与主要公式1 麦克斯韦方程组的理解和掌握 (1)麦克斯韦方程组⎰⎰⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇•∂∂-=•∂∂-=⨯∇•∂∂+=•∂∂+=⨯∇ss l s l s s d B B Q s d D D s d t B l d E t B E s d tD J l d H t D J H 0)(ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖρ本构关系: E J HB ED ϖϖϖϖϖϖσμε===(2)静态场时的麦克斯韦方程组(场与时间t 无关)⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇=•=⨯∇=•=⨯∇ss l l s d B B Qs d D D l d E E Il d H J H 0000ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖρ2 边界条件(1)一般情况的边界条件nn n sT t t s n s n n sn tt n B B B B a J H H J H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210)())(0)==-•=-=-⨯=-=-•==-⨯ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖ((ρρ(2)介质界面边界条件(ρs = 0 J s = 0)nn n t t n n n n t t n B B B B a H H H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210)(0)0)(0)==-•==-⨯==-•==-⨯ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖ(((1)基本方程0022=•==∇-=∇=•=•∇=•=⨯∇⎰⎰⎰A Apsl ld E Qs d D D l d E E ϕϕϕερϕρϖϖϖϖϖϖϖϖ本构关系: E D ϖϖε=(2)解题思路● 对称问题(球对称、轴对称、面对称)使用高斯定理或解电位方程(注意边界条件的使用)。
● 假设电荷Q ——> 计算电场强度E ——> 计算电位φ ——> 计算能量ωe =εE 2/2或者电容(C=Q/φ)。
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电磁场和电磁波知识点总结
1、麦克斯韦的电磁场理论
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的'电场能够在周围空间产生磁场。
(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。
随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。
随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。
(3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场。
2、电磁波
(1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波。
(2)电磁波是横波。
(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v=λf,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×108m/s。
【电磁场和电磁波知识点总结】
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