电磁场是怎样产生的谁知道
随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,电磁场以光 速向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
以上摘自百科
具体问它为什么存在,这就是哲学问题我就不知道了。
什么叫经典电磁学理论?
经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。1、经典电磁学或经典电动力学是理论物理学的一个分支,通常被认为包含在广义的电磁学中。它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,主要研究电荷和电流的电磁场及它们彼此的电磁相互作用。当相关尺度和场强足够大以至于量子效应可忽略时(参见量子电动力学),这一套理论能够对电磁现象提供一个非常漂亮的描述。有关经典电磁理论的综述以及物理概念的详细解说可参见费曼、莱顿和桑斯;帕诺夫斯基和菲利普;以及杰克逊 等人的专著。2、由于电磁场能够以力作用于带电粒子,一个运动中的带电粒子既受到电场的力,也受到磁场的力,洛伦茨把运动电荷所受到的电磁场的作用力归结为一个公式,人们就称这个力为洛伦茨力。描述电磁场基本规律的麦克斯韦方程组和洛伦茨力就构成了经典电动力学的基础。3、事实上,发电机无非是利用电动力学的规律,将机械能转化为电磁能:电动机无非是利用电动力学的规律将电磁能转化为机械能。电报、电话、无线电、电灯也无一不是经典电磁学和经典电动力学发展的产物。经典电动力学对生产力的发展起着重要的推动作用,从而对社会产生普遍而重要的影响。
麦克斯韦建立电磁场理论的基本过程是什么?简单概述
麦克斯韦的电学研究始于1854年,当时他刚从剑桥毕业不过几星期。他读到了法拉第的《电学实验研究》,立即被书中新颖的实验和见解吸引住了。在当时人们对法拉第的观点和理论看法不一,有不少非议。最主要原因就是当时“超距作用”的传统观念影响很深。另一方面的原因就是法拉第的理论的严谨性还不够。法拉第是实验大师,有着常人所不及之处,但唯独欠缺数学功力,所以他的创见都是以直观形式来表达的。一般的物理学家恪守牛顿的物理学理论,对法拉第的学说感到不可思议。有位天文学家曾公开宣称:“谁要在确定的超距作用和模糊不清的力线观念中有所迟疑,那就是对牛顿的亵渎!”在剑桥的学者中,这种分歧也相当明显。汤姆逊也是剑桥里一名很有见识的学者之一。麦克斯韦对他敬佩不已,特意给汤姆逊写信,向他求教有关电学的知识。汤姆逊比麦克斯韦大7岁,对麦克斯韦从事电学研究给予过极大的帮助。在汤姆逊的指导下,麦克斯韦得到启示,相信法拉第的新论中有着不为人所了解的真理。认真地研究了法拉第的著作后,他感受到力线思想的宝贵价值,也看到法拉第在定性表述上的弱点。于是这个刚刚毕业的青年科学家决定用数学来弥补这一点。1855年麦克斯韦发表了第一篇关于电磁学的论文《论法拉第的力线》。
简述麦克斯韦电磁场理论建立的意义。
麦克斯韦是电磁学的集大成者。他在电磁学中的地位和贡献相当于牛顿在力学中的地位。
在近代物理开创前,麦克斯韦和牛顿并称为物理学的2大巨人。乃至当今世界牛顿 麦克斯韦 和爱因斯坦仍然是世界三大物理学家。
当年的牛顿站在伽利略,第谷,开普勒的肩膀上建立了完整的经典力学理论体系
同样麦克斯韦站在库仑、高斯、欧姆、安培、法拉第等前人肩膀上建立了完整的电磁理论体系。
他的理论揭示了光、电、磁现象的本质的统一性,完成了物理学的又一次大综合。他的成果,奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。
备注一下:我读大学的时候,教我们量子力学的物理老师最常说的一句话就是:麦克斯韦方程是世界上最美的东西。
如果你能看出了麦克斯韦方程的美丽所在,你就真正的理解了他
麦克斯韦关于电磁场理论的两大假设是?
麦克斯韦关于电磁场理论的两大假设是“感生电场”和“位移电流”的假说。1、感生电场感生电场对自由电荷的作用只是一种等效的猜想, 所以涡旋电场是一个虚拟的电场。变化的磁场周围不存在这个涡旋电场,是附加给变化的磁场的。2、位移电流位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。但位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。扩展资料:1861年后他在电磁学方面的研究取得很大进展,这一年他发表了《论物理的力线》,设计了电磁作用的力学模型,并引入位移电流的概念。1864年在皇家学会上宣读了《电磁场的动力学理论》,进一步总结了电磁场理论,提出了电磁场的基本微分方程组,即著名的麦克斯韦方程组。他在研究电磁场的基础上预见了电磁波的存在,在惠更斯克的波动理论的基础上提出光的电磁说,认为光就是具有一定频率范围的电磁波,且测得电磁波的速度十分接近光速。光的电磁说是人类对光的本性认识的一次飞跃。参考资料来源:百度百科——电磁场理论参考资料来源:百度百科——位移电流参考资料来源:百度百科——涡旋电场
麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是?急求
(1)变化的磁场产生电场①这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场。电路中的自由电荷在这个电场的作用下,做定向运动产生了感应电流。②即使在变化的磁场中没有闭合电路,同样要产生电场。(2)变化的电场产生磁场既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场就不能产生磁场吗?麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性,相信电场与磁场的对称之美。他大胆的假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。扩展资料麦克斯韦电磁场理论的建立和证实,无疑是19世纪物理学领域最重大的事件之一,它是研究一切电磁现象的出发点。它以严谨而对称的数学形式归纳了电、磁和电磁辐射之间的最基本关系,使所有早先建立的定律都包容进去,他使人们更深刻地认识了光的电磁本性。从根本上改变了人类自牛顿时代以来对世界本质的认识,引起了物理学思想领域深刻的变革,并导致了20世纪初叶狭义相对论的创立。它对整个科学的发展,对人类文明的进步都具有深远的意义。参考资料来源:百度百科-电磁理论
电磁场理论是谁创建的?
麦克斯韦
对称形式
麦克斯韦提出了两个假设:
变化的磁场可产生涡旋电场 变化的电场(位移电流)可产生磁场
一.位移电流
1.矛盾
a.导线中存在非稳恒的传导电流
b.电容器两极板间无传导电流存在
----回路中传导电流不连续
c.任取一环绕导线的闭合曲线L,以L
为边界可以作S1和S2 两个曲面
对S1曲面
对S2曲面
----稳恒磁场安培环路定律不再适用
2.位移电流设极板面积为S,某时刻极板上的自由电荷面密度为 ,则
电位移通量为
----电位移通量随时间的变化率等于导线中的传导电流
麦克斯韦称 为位移电流,即
----位移电流密度 jD
讨论:
a.引入位移电流ID,中断的传导电流I由位移电流ID接替,使电路中的电流保持连续
b.传导电流和位移电流之和称为全电流
c.对任何电路来说,全电流永远是连续的
证:单位时间内流出闭合曲面S的电量等于该闭合曲面内电量的减少
----电荷守恒定律的数学表达式
由高斯定理
即
或 ---- 永远是连续的
二.安培环路定律的普遍形式
----全电流定律
对前述的电容器有
而 ----对同一环路L, 的环流是唯一的
讨论:
a.位移电流揭示了电场和磁场之间内在联系,反映了自然现象的对称性
b.法拉弟电磁感应定律表明变化的磁场能产生涡旋电场;位移电流的观点说明变化的电场能产生涡旋磁场
c.电场和磁场的变化永远互相联系着,形成统一的电磁场
说明:
位移电流与传导电流的区别:
a.传导电流表示有电荷作宏观定向运动,位移电流只表示电场的变化
b.传导电流通过导体时要产生焦耳热,位移电流在导体中没有这种热效应
c. ID与 方向上成右手螺旋关系
e.位移电流可存在于一切有电场变化的区域中(如真空、介质、导体)
[例14]半径R=0.1m的两块导体圆板,构成空气平板电容器。充电时,极板间的电场强度以dE/dt=1012Vm-1s-1的变化率增加。求(1)两极板间的位移电流ID;(2)距两极板中心连线为r(r 解:忽略边缘效应,两极板间的电场可视为均匀分布
两板间位移电流为
根据对称性,以两板中心连线为圆心、
半径为r作闭合回路L,由全电流定律有
当r=R时
三.麦克斯韦方程组
对静电场和稳恒磁场有
静电场的高斯定理
静电场的环路定律
稳恒磁场的高斯定理
稳恒磁场的安培环路定律
空间既有静电场和稳恒磁场,又有变化的电场和变化的磁场
麦克斯韦方程组
麦克斯韦方程组的微分形式
物理意义概括:
方程1:任何闭合曲面的电位移通量只与该闭合曲面内自由电荷有关,同时反映了变化的磁场所产生的电场总是涡旋状的 ----电场的高斯定理
方程2:变化的磁场产生涡旋电场,即变化的磁场总与电场相伴
----法拉弟电磁感应定律
方程3:任何形式产生的磁场都是涡旋场,磁力线都是闭合的
----磁场的高斯定理
方程4:全电流与磁场的关系,揭示了变化电场产生涡旋磁场的规律,即变化的电场总与磁场相伴 ----全电流定律
在各向同性介质中,电磁场量之间有如下的关系
根据麦克斯韦方程组、电磁场量之间关系式、初始条件及电磁场量的边界条件,可以确定任一时刻介质中某一点的电磁场