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1、4.24.2电磁场与电磁波电磁场与电磁波麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。的又一次大综合。如图，导体环居于磁场越来越强的磁场中。问
2、：如图，导体环居于磁场越来越强的磁场中。问：(1)(1)环中的感应电流的方向？环中的感应电流的方向？顺时针顺时针(2)(2)如果环有个小缺口不闭合，有如果环有个小缺口不闭合，有感应电流吗？有感应电动势吗？如感应电流吗？有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？哪一端果有，正电荷聚在哪一端？哪一端相当于电源的正极？相当于电源的正极？AB没有感应电流，有感应电动没有感应电流，有感应电动势，势，A A端相当于电源正极。端相当于电源正极。一、变化的磁场产生电场一、变化的磁场产生电场如图，导体环居于磁场越来越强的磁场中。问：如图，导体环居于磁场越来越强的磁场中。问：AB(3)(3)猜想推动导体环中的自由
3、电荷定向猜想推动导体环中的自由电荷定向运动形成电源电极的是什么力？运动形成电源电极的是什么力？麦克斯韦认为：变化的磁场能在周麦克斯韦认为：变化的磁场能在周围空间激发电场围空间激发电场,这种电场与静电这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，把场不同，它不是由电荷产生的，把它叫做它叫做感生电场感生电场。即是感生电场对。即是感生电场对自由电荷的电场力推动自由电荷定自由电荷的电场力推动自由电荷定向运动，形成电源电极。向运动，形成电源电极。一、变化的磁场产生电场一、变化的磁场产生电场【分析】：麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产【分析】：麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场生电场，正是这种
4、电场(涡旋电场涡旋电场)在线圈中驱使在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。自由电子做定向的移动，引起了感应电流。一、变化的磁场产生电场一、变化的磁场产生电场麦克斯韦经过反复思考大麦克斯韦经过反复思考大胆地胆地假设假设：变化的电场也：变化的电场也相当于一种电流，会在空相当于一种电流，会在空间产生磁场，即间产生磁场，即变化的电变化的电场产生磁场场产生磁场。既然既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场化的电场能不能够能不能够在空间产生磁场？在空间产生磁场？二、变化的电场产生磁场二、变化的电场产生磁场【现象】：变化的电场周围小磁针发生摆动【现
5、象】：变化的电场周围小磁针发生摆动根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间中有周期性变化的电场，那么中有周期性变化的电场，那么，它就在空间，它就在空间产生周产生周期性变化的期性变化的磁场；这个磁场；这个变化的磁场变化的磁场又引起新又引起新的周期的周期性变化的电场性变化的电场。于是，。于是，变化的电场和变化的变化的电场和变化的磁磁场交替产生，由近及远地向周围传播场交替产生，由近及远地向周围传播。BBEEEE三、电磁波三、电磁波1.1.变变化化的的电电磁磁场场在在空空间间以以一一定定的的速速度度传传播播的的过过程程叫做叫做电磁波电磁波。2.2.电磁波
6、传播的速度等于光速。电磁波传播的速度等于光速。光是一种电磁波光是一种电磁波。3.3.电电磁磁波波在在空空间间传传播播时时，在在任任一一位位置置上上（或或任任一一时刻）时刻）E E、B B、v v三矢量相互垂直。三矢量相互垂直。电磁波是横波电磁波是横波。四、赫兹的电火花四、赫兹的电火花麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人公磁场理论的证明。把天才的预言变成世人公认的真理，这是赫兹的功劳。认的真理，这是赫兹的功劳。当感应圈两个金属球间有当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一火花跳过时，立刻产生一个交变电磁场，形成电磁个交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，环时激发出感应电动势，使得导线环中也产生了火使得导线环中也产生了火花。花。
