8.1麦克斯韦电磁场理论 课件(共32张PPT)-高中物理沪科版（2020）选择性必修第二册.pptxVIP

麦克斯韦电磁场理论

万物互联

电磁波传递信息

第八章电磁振荡与电磁波

电磁波传递能量

受电线圈

送电线圈

无线充电如何实现？

无线充电

受电线圈B中发生了电磁感应现象，产生了感应电流。

法拉第电磁感应实验

无线充电如何实现？

需要送电线圈A产生的磁场不断变化，受电线圈B中才有可能一直有感应电流。也许B中的感应电流是交变电流？

无线充电

法拉第电磁感应实验

无线充电如何实现？

需要送电线圈A产生的磁场不断变化，受电线圈B中才有可能一直有感应电流。也许B中的感应电流是交变电流？

无线充电

无线充电如何实现？

实验验证

无线充电如何实现？

无线充电

法拉第：电磁感应现象

奥斯特：电流的磁效应

B不断变化

“磁生电”

“电生磁”

电磁通过“场”相互作用

电磁场理论建立的基础

受电线圈B

送电线圈A

图（a）

感应电流形成的微观原因是什么？

感应电流形成的微观原因是什么？

电流是电荷的定向移动产生的。导体中的自由电子应该是受到了电场力的作用。

图（b）

金属导体中电子的“漂移”

电场方向E和电流i方向一致

涡旋电场

图（a）

电流是电荷的定向移动产生的。导体中的自由电子应该是受到了电场力的作用。

图（b）

涡旋电场

图（a）

电流是电荷的定向移动产生的。导体中的自由电子应该是受到了电场力的作用。

图（b）

涡旋电场

图（a）

变化的磁场在空间产生电场

电场

Texthere

磁场

电流

变化的电场？

变化的磁场在周围空间会产生电场，

那么

变化的电场是不是也会在周围空间产生磁场呢？

基于统一和对称的假设

E逐渐增大

变化的电场在空间产生磁场

变化的电场在空间产生磁场

E逐渐增大

B

变化的电场在空间产生磁场

(位移电流)

变化的电场在空间产生磁场

E逐渐增大

B

电场变化快，感应磁场强

电场变化慢，感应磁场弱

进一步推论：

如果电场随时间均匀变化，产生的磁场不随时间变化；

如果电场随时间不均匀变化，产生的磁场随时间变化。

变化的电场在空间产生磁场

变化的电场

稳定

磁场

变化的磁场

随t均匀变化

随t不均匀变化

随t不均匀变化

随t均匀变化

稳定

电场

变化的电场

麦克斯韦电磁场理论的主要观点

电磁场

逻辑推理

电磁波

示例

当电容器两极板之间的电场发生如图所示的各种变化时，试说明哪种（或哪几种）变化能够在周边产生电磁波。

A中电场是稳定的不变化，无法在空间产生磁场，也无法产生电磁波；

B和C中电场随t均匀变化，会产生稳定的磁场，稳定的磁场不再激发新的电场，也无法产生电磁波；

D中的电场随t不均匀且周期性变化，会产生随t不均匀且周期性变化的磁场，再产生随t不均匀且周期性变化的电场，周期性变化的电场和磁场交替产生，产生电磁波。

电磁场理论的意义

电磁场理论的意义

数学

他从这组公式里算出了电磁波的速度，发现跟那时已知的光波的速度是一样的，所以他就肯定：光就是电磁波。这是1860年的一个重大贡献，这一发现把物理学中关于电、磁、光之间的关系整个地改观了。

———杨振宁

电磁场理论的意义

麦克斯韦根据电磁场理论预言电磁波的存在

赫兹证实电磁波存在的实验装置

感应圈

发

射

接

收

电磁波的验证

电磁波的验证

理论

实验

变化的磁场在周围空间产生电场；

变化的电场在周围空间产生磁场。

变化的电场和磁场相互联系，形成一个不可分割的电磁场。

周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成了电磁波。

逻辑推理