电磁场是什么?
电场和磁场二者似乎是两种截然不同的、互不联系的场。
但实际上,它们是紧密地相互联系着的。变化的电场可以产生磁场,变化的磁场也可以产生电场。
法拉第发现的电磁感应就是变化的磁场产生电场的表现。
电磁感应是一个线圈中的磁场发生变化时,在线圈中产生感应电流的现象。
线圈的导线中有电流产生是其中的自由电子定向运动的表现,而自由电子的定向运动是电场力驱动的结果。
当然,只有在电场存在时才有可能,所以,感应电流的产生是因为这时已产生了电场。
这就是说,磁场发生改变时就有电场产生,这电场驱动导线中的自由电子定向运动形成了感应电流。
这种由于磁场变化产生的电场就叫感应电场。
归根到底,变化的磁场产生电场才是电磁感应的本质。
奥斯特发现电流周围存在磁场就是变化电场产生磁场的表现。
电荷周围是存在电场的,导线内自由电子在它们的周围也有它们的电场。
当这些自由电子作定向运动时,它们周围的电场也就跟着运动,这就使得导线周围发生变化。正是这种变化的电场在导线周围产生了磁场。
在这里变化的电场是电荷运动的结果,不管什么原因引起了电场的变化,都会产生磁场。
变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。这是电场和磁场有紧密联系的一面。电场和磁场之间还有更深刻的联系,叫做“相对性”的联系。
一般来说,同一个电场和磁场,由相对于它是运动速度不同的人观察,可能得到的结果是不同的:或只是电场,或只是磁场,或者二者兼有但强度和方向各有不同。
结果取决于观察者的相对速度。这就说明,电场和磁场本来是一个“场”。结果的不同只是因为观察的条件不同。
由于电场和磁场联系紧密,人们就把这种场叫做电磁场。
2018-10-29 广告
推测一:电磁子充满宇宙空间。
推测二:电磁子具有自旋性。
推测三:电磁子具有流动性。
推测四:电磁子可从极性粒子(质子、电子)中心穿过,使得极性粒子形成正极♂和负极♀(类似喷气式飞机)。
推测五:极性粒子正极的电磁子流呈喷泉状;负极的电磁子流呈漏斗状。
【极性粒子移动定律】质子在电磁子的反作用力推动下,向电流的反方向移动;而电子则顺着电流的方向移动。(王静波2020)
【电极定律】同种电极相斥,异种电极相吸。(王静波2020)
电磁场
电磁场是电流与磁场的统一体。电磁场的运动形式是柱体螺旋运动(类似龙卷风)。电流与磁场是电磁场的两个不同侧面,电流呈直线运动,磁场呈漩涡运动,二者的运动方向相互垂直,遵守左手螺旋定则。
【左手螺旋定则】用左手握导体,大拇指指向电流方向,另外四指弯曲的方向为磁力线的方向;用左手握螺线管,让四指弯向与螺线管的电流方向相同,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。(王静波2020)
电流与磁场的关系
电流与磁场相互依存、互为因果,即电流产生磁场,磁场产生电流。导体的电流越大,磁场越强,反之亦然。
变压器可使交流电变压,直流电不能变压。
【电磁感应定律】磁通量与感应电动势成正比,与感应线圈匝数成正比。(英国法拉第1831)
【感应电流定律】感应电流产生的磁场,总是在阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化。(俄国楞次1833)
电流与磁场的区别
1.电流可在导电体中运动,磁场可在物体或真空中运动;
2.电流在真空中不能远程运动,磁场可在真空中能远程运动;
3.电流的运动速度远低于磁场的运动速度。
静电
静电是指物体因电子密度不同而产生的电势差。电子密度高的物体显正电,电子密度低的物体显负电。例如:用毛皮摩擦过的硬橡胶棒显正电;用丝绸摩擦过的玻璃棒显负电。
物体单位体积内的电子密度越大,排斥力越大。
【静电定律】真空中两个带电体之间的相互作用力与电量的乘积成正比,与距离的平方成反比。(王静波2020)
公式:F=kQ1Q2/r2
式中,F表示带电体间的作用力,k表示静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2表示两个带电体的电量,r表示两个带电体间的距离。
【电量分配定律】两个完全相同的带电金属小球接触时,原带异种电量的先中和后平分,原带同种电量的总量平分。