电磁的介绍
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电磁,物理概念之一,是物质所表现的电性和磁性的统称。
如电磁感应、电磁波等等。
电磁是法拉第发现的。
电磁现象产生的原因在于电荷运动产生波动。
形成磁场,因此所有的电磁现象都离不开磁场。
电磁学是研究电磁和电磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。
麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
另:电磁,系日本动画《神奇宝贝》的人物之一的中文名。
湖滨道馆的训练家,湖滨市太阳能塔的制造者。
电磁现象
我们知道,所有的电磁现象都离不开磁场;而磁场是由运动电荷产生的。
从运动电荷入手是否可以解释电磁现象呢?
运动电荷可以产生波动。
其波动机理为:运动电荷e运动时,必然受到其毗邻e地阻碍,表现为运动电荷带动其毗邻1向上运动,即毗邻随同运动电荷e一起向上运动;当毗邻1向上运动时,必然受到其自身毗邻1地阻碍,表现为毗邻1带动其自身毗邻向上运动,即毗邻2随同毗邻1一起向上运动……。
这样以此向前传播,形成波动。
显然,真空中这种波动的传播速度为光速。
运动电荷产生的波动对小磁针有什么影响呢?以直线电流为例我们来分析之。
小磁针N处于直线电流I的右侧,当把小磁针N简化成一个环形电流abcd时,虽然点a、b、c、d都处于直线电流I的波动范围之内,但点a、b、c、d处毗邻运动的能量大小不等。
显然,Ea>Ec,Eb=Ed。
这样一来,直线电流I的波动对小磁针N的环形电流abcd就有一个顺时针的力矩。
该力矩作用于绕核旋转的电子,使其顺时针旋转,其宏观表现为小磁针N的北极垂直纸面向外。
然电流产生的波动可以影响小磁针的偏转,说明该波动具有客观实在性;两个具有客观实在性的波动相遇时肯定会相互影响,我们来分析之。
分析现象
直线电流I2处于直线电流I1的波动范围内,I1、I2同向并在同一个平面内,直线电流I1、I2把空间分成A、B、C三个区域。
分析直线电流I1波动时所形成的毗邻运动,知区域A内毗邻运动的能量大于区域C内毗邻运动的能量。
当直线电流I2波动传播时,在区域A内受到的阻力就要小于在区域C内受到的阻力。
这样电流I2波动时在区域A内的传播速度vA 就要大于在区域C的传播速度vC,即vA>vC。
根据“光速不变原理”,这
是不稳定的。
因此直线电流I2有靠近直线电流I1的趋势,以使vA=vC=c,表现为同向直线电流相吸。
电荷运动可以产生波动.该波动不但会对小磁针的偏转产生影响,而且波动之间也能互相影响,从而成功地解释了电磁现象。
可以看出,从运动电荷入手,分析运动电荷产生的波动,可以得到所谓的“磁场”;分析两个波动的相互影响,可以解释“同向直线电流相吸”等电磁现象。
电磁是法拉第发现的。
电磁学是研究电磁和电磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。
早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。
这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
根据近代物理学的观点,磁的现象是由运动电荷所产生的,因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。
所以,电磁学和电学的内容很难截然划分,而“电学”有时也就作为“电磁学”的简称。
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
和电磁学密切相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原则的区别。
一般说来,电磁学偏重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。