高中物理电磁波知识点总结

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    在高中物理电磁波的课程中,关于电磁波的发送、接收以及电磁波的波动性质等内容比较抽象,学生难以理解。为了让学生更容易掌握相关知识点,下面我给大家带来高中物理电磁波知识点,希望对你有帮助。

  高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点

  麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组,

  麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:

  (1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献,

  (2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献.

  (3)描述了变化的磁场激发电场的规律。

  (4)描述了变化的电场激发磁场的规律,

  麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:

  1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和.

  2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导.

  3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零.

  4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,

  高中物理电磁波知识点

  1. 振荡电流和振荡电路

  大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。

  2. 电磁振荡及周期、频率

  (1)电磁振荡的产生

  (2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能与磁场能的相互转化。

  (3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。

  给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。

  (4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。对于LC振荡电路,

  (5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。

  3. 电磁波

  (1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波

  (2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递电磁场的能量。

  (3)电磁波的波速、波长和频率的关系,

  4. 电磁波的发射,传播和接收

  (1)发射

  将电磁波发射出去,首先要有开放电路,其次,发射出去的电磁波要携带有信号,因而必须把要传递的电信号“加”别高频等幅振荡电流上去。

  我们把将电信号加到高频等幅振荡电流上去的过程叫调制。

  (2)传播

  电磁波传播方式一般有三种:地波、天波、直线传播

  地波:沿地球表面空间向外传播,适于长波、中波和中短波,传播距离为几百公里。

  天波:依靠电离层的反射来传播,适于传播短波,传播距离为几千公里。 直线传播:在短距离内(几十公里)依靠波的直进,直接在空间传播多用于传播微波,需有中继站“接力”才能传远。

  (3)接收

  ① 电谐振、调谐

  ② 检波

  四. 规律技巧

  电磁波的波速问题

  1.、同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率电波源决定)、波速、波长发生改变,在介质中的速度都比在真空中速度小。

  2.、不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率越高,波速越小,频率越低波速越大。

  3.、在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度相同。

  4.、电磁波和声波的特点不同,声波在介质中传播的速度与介质有关,电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关。

  高中物理电磁振荡知识点

  1、大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫做振荡电流,产生振荡电流的电路叫做振荡电路。最简单的振荡电路是由电感线圈和电容器组成的,简称LC回路。LC回路中产生振荡电流是由于电容器不断充电和放电,该振荡电流是按正弦规律变化的。

  2、LC电路中电磁振荡的产生过程

  ①放电过程:在放电过程中,q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑,电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能。由于线圈的自感作用,电流i是按正弦规律逐渐增大的,电流不会立刻达到最大值。放电结束时,q=0,E电场能=0,i最大,E磁场能最大,电场能完全转化成磁场能。

  ②充电过程:放电结束时,由于L的自感作用,电路中移动的电荷不会立即停止运动,仍保持原方向流动。在充电过程中,q↑、u↑、E电场能↑→I↓、B↓、E磁场能↓,线圈的磁场能向电容器的电场能转化。充电结束时,q、E电场能增为最大,i、E磁场能均减小到零,磁场能向电场能转化结束。

  ③反向放电过程:q↓、u↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑,电容器的电场能转化为线圈的磁场能。放电结束时,q=0,E电场能=0,i最大,E磁场能最大,电场能向磁场能转化结束。

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约克仪器
2024-10-21 广告
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本回答由约克仪器提供
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