很多小伙伴想了解电磁场的相关知识,今天小编专门整理了电磁场的内容介绍,让我们一起看看吧。
本文目录一览:
1、电磁场的本质是什么?2、什么是电磁场,什么是电磁波。3、什么是电磁场电与磁的本质
(资料图)
一、电性
依据物质均有电性,而电性有正负之分,且“同电相斥,异电相吸”,可得此结论:
1、任何物质,均可对外释放特定的能量——否则,其无法对其它蕴含能量的物质,产生影响。
2、此特定的能量,所蕴含的能量大小,远小于释放其的物质(可认为前者较后者,低一个能量级别)——否则,在短时间内,物质便会因释放特定的能量(简称为低释),而出现明显的质量损失。
3、任何物质,所低释的能量的种类,均相同,且必为2种——使物质显正性的能量,为阳能;使物质显负性的能量,为阴能。
4、若特定物质,所释放的阳能的强度,大于阴能,则其呈正性;所释放的阳能的强度,小于阴能,则其呈负性;若两者相当,则其呈中性(即既呈正性,又呈负性)。
5、电中性,是物质最稳定的状态;任何非电中性的物质,均有向电中性衍化的趋势。且物质的电性,越偏离电中性,则越不稳定;越接近电中性,则越稳定。
综上,物质因释能时,所低释的阳能与阴能的强度存在差异,而呈现出的性质,是为电性。
二、磁性(一)
如欲明白磁的本质,须先知晓低释与运动的关联:
1、任何物质,都必须低释且运动。
2、低释和运动,是物质进行能量消减、仅有的两种方式。
3、能量的消减,可使物质更为稳定。
4、在封闭的系统中,特定物质在特定时间内,所消减的能量的强度,必为定值。
5、若特定物质经低释所消减的能量增多,则其经运动所消减的能量将减少;反之,若经运动所消减的能量增多,则经低释所消减的能量将减少。
6、对于不具备体积的物质(可视为内部的能量绝对均匀分布的具备体积的物质)而言,其在对外的各方向上,所消减的能量的强度均相同。
三、磁性(二)
特定物质由于运动,使得其内同一能心线(指过特定物质的质心,两端终于其表面的虚拟线段)上,相反的两方向上,所低释的能量强度存在差异,而呈现出的性质,是为磁性。具备磁性的物质,是为带磁体。
磁性有磁阳性与磁阴性之分。
特定物质由于运动,在特定能心线的某方向上:所低释的能量强度高于反方向,而在此能心线的此方向上呈现出的性质,是为磁阳性;所低释能量强度低于反方向,而在此能心线的此方向上呈现出的性质,是为磁阴性;所低释的能量强度等于反方向,而在此能心线的此方向上不具备磁性,是为磁中性。
四、磁性(三)
在呈磁阳性的方向上,特定物质所低释的能量强度越大于反方向,则其在此能心线的此方向上,磁阳性越强;反之,则越弱。
同理,在呈磁阴性的方向上,特定物质所低释的能量强度越小于反方向,则其在此能心线的此方向上,磁阴性越强;反之,则越弱。
特定物质的同一能心线上,相反的两方向上,所低释的能量相抵消后,而剩余的能量,是为磁能。正是磁能的存在,使得特定物质在此能心线上,具备磁性。
所以,只要特定物质的同一能心线上的两相反反向上,所低释的能量的强度,存在差异——那么,此能心线上,便存在磁能。
显然,与运动方向的夹角(0~90°)越大的能心线上,特定物质的磁能的强度越小,磁性相应越弱;反之,与运动方向的夹角(0~90°)越小的能心线上,特定物质的磁能的强度越大,磁性相应越强。
五、磁极
过特定物质质心,且与其运动方向垂直的虚拟平面,是为磁对称面。
磁对称面将特定物质一分为二,其中:与运动方向同向的部分,整体呈磁阴性,称为磁阴极;与运动方向反向的部分,整体呈磁阳性,称为磁阳极。
磁阳极与磁阴极,合称磁极。可以确定,人们习惯使用的N极与S极,分别对应着磁阳极与磁阴极。
磁极具备明显磁性的物质,是为磁体;磁极不具备明显磁性的物质,是为磁中体。
须知特定物质的磁性越弱(即越接近磁中性),越为稳定;磁性越强,越不稳定。所以,同能级的不同磁体,将出现“同极相斥,异极相吸”的现象。
磁阳极或磁阴极总的磁性强度,便是相应磁体磁性的强度。与电性相同,磁性亦可叠加或抵消。对磁中体而言,磁极的磁性不明显,既可因运动速率低引起,亦可由内部物质的磁性相互抵消所致。
六、磁与电的转化
至此,想必各位对磁与电的转化原理,已有较为深入的认识。
未通电时,电子的运动方向并无规律可循;导线内,各电子的磁性基本相互抵消,故导线为磁中体。通电后,大量的电子沿导线定向运动,导线内移动的电子的磁性相互叠加,故导线成为磁体——此即电生磁的原理。
磁感线,实是人为虚拟出的磁性强度线。同一磁感线上,磁性的类型与强度相同——换而言之,同一磁感线上,任意两点间,并无磁能存在。
同理可知,均匀的磁场,实为磁中体——其内任意两点之间,所低释的能量强度,并不存在差异。所以,磁体在均匀的磁场中,并不会因磁性而运动。
而导线做切割磁感线的运动时,运动前后,两处的磁场强度不同,故两者之间存在磁能与磁性,从而诱发具备磁性的电子定向运动,进而产生电流——此即磁生电的原理。
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁波。
正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。
电磁场
有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称
。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,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,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。
电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变动的电会产生磁,变动的磁则会产生电。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。
磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。
举个例子,一个磁铁周围就会产生磁场,磁场是真实存在的,但是看不见摸不着,磁铁对铁钉有吸引作用,这种作用就是通过磁场这个媒介产生的。
媒介的意思就是:还是举例吧,你能听到别人说话那么空气就是声音的媒介,还有导线就是电流的媒介,同样地道理,磁铁就是通过磁场这个媒介对周围产生影响。
当然除了磁铁以外还有很多物质都可以产生磁场,比如地球产生地磁场,通电的导线也可以产生磁场等等。
一、感觉磁场存在的方法:
1、铁磁性物质(铁钴镍等金属以及某些合金)在不均匀的磁场中会受到力的作用,力的方向指向磁性强的地方。
2、金属或导体在磁场内运动会受到很大的阻力。
3、导线在磁场中运动会产生电压。
4、磁场互相会吸引或排斥,因而磁场有极性,同极相斥,异极相吸。
5、磁场变化时会产生电场,电场变化时会产生磁场。
二、常见的磁场有三种形式:
1、恒磁场。就是永久磁铁(俗称“吸铁石”)周围存在的磁场。
2、电磁场。电流的周围产生的环绕电流的磁场。
3、感应磁场。变化的电场能感应出磁场,这是电磁波能在空间传播的原因。
三、 磁场对物质的作用:
1、阻止金属或导体的机械运动。
2、极化,对铁磁性物质产生与磁场同方向的极化,使得磁场加强到真空时的很多倍。
扩展资料:
研究过程
(一)电磁感应定律
继法拉第电磁感应定律之后,J.C.麦克斯韦提出了位移电流概念。电位移来源于电介质中的带电粒子在电场中受到电场力的作用。这些带电粒子虽然不能自由流动,但要发生原子尺度上的微小位移。
麦克斯韦将这个名词推广到真空中的电场,并且认为;电位移随时间变化也要产生磁场,因而称一面积上电通量的时间变化率为位移电流,而电位移矢量D的时间导数(即дD/дt)为位移电流密度。
它在安 培环路定律中,除传导电流之外补充了位移电流的作用,从而总结出完整的电磁方程组,即著名的麦克斯韦方程组,描述了电磁场的分布变化规律。
(二)麦克斯韦方程
电磁辐射麦克斯韦方程表明,不仅磁场的变化要产生电场,而且电场的变化也要产生磁场。时变场在这种相互作用下,产生电磁辐射,即为电磁波。这种电磁波从场源处以光速向周围传播,在空间各处按照距场源的远近有相应的时间滞后现象。
电磁波还有一个重要特点,它的场矢量中有与场源至观察点间的距离成反比的分量。这些 分量在空间传播时的衰减远较恒定场为小。按照坡印廷定理,电磁波在传播中携有能量,可以作为信息的载体。这就为无线电通信、广播、电视、遥感等技术开阔了道路。
似稳电磁场时变场中不同于静态场的上述一些现象,其显著程度都与频率的高低及设备的尺寸紧密相关。按照实际需要,在容许的近似范围内,对时变场的部分过程可以当作恒定场处理,称之为似稳电磁场或准静态场。这种方法使分析工作大为简化,在电工技术中是行之有效的方法,已为人们所广泛采用。
(三)交变电磁场与瞬变电磁场
时变电磁场还可以进一步分为周期变化的交变电磁场及非周期性变化的瞬变电磁场。对它们的研究在目的上和方法上有一些各自的特点。交变电磁场在单一频率的正弦式变化下,可采用复数表示以化简计算,在电力技术及连续波分析中应用甚多。
瞬变电磁场又称脉冲电磁场,覆盖的频率很宽,介质或传输系统呈现出色散特性,往往需要采取频域、或 时序展开等方法进行分析。
参考资料:百度百科—电磁场
以上就是小编对电磁场的相关信息分享,希望能对大家有所帮助。
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