电磁波是怎么产生的 ?
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为什么我们可以通过导线和磁铁的相对运动来发电(把闭合导线绕成矩形,在两个磁极形成的磁场之间旋转,就可以在导线中产生电流)?又为什么我们可以把线圈绕在铁心上,做成具有磁性的电磁铁?这是因为磁和电之间有联系。
电磁波的产生,就是因为磁可以产生电,电又产生磁,如此反复,并且向外传播,就形成了电磁波。
事实上的电磁波产生机理有一点点复杂,关键在于怎么样的电才能产生磁?怎么样的磁才能产生电?
可以简单地说,是变化的电(场)产生磁(场),变化的(磁)场产生电(场)。而为了电场和磁场能够交替形成,这个“变化”还要有一些特征,比如,不能是均匀变化的(因为均匀变化的电场产生恒定的磁场,而恒定的磁场不能产生电场,二者无法“交替产生”),等等。
1855—1865年,英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦总结了安培、库仑、法拉第等人的研究结果,给出了一个方程组。这个方程组有微分形式也有积分形式,要求解要用到高等数学,原则上可以解出一些形式的电磁波波动的表达式。
总体来说,除了可见光波段以外,电磁波看不见摸不着,无需介质可在真空中传播,与水波相比,有点抽象。在中学阶段,对于电磁波的透彻理解是有些困难的,最根本的,掌握它的基本原理、特征、应用就可以了。
电磁波的产生,就是因为磁可以产生电,电又产生磁,如此反复,并且向外传播,就形成了电磁波。
事实上的电磁波产生机理有一点点复杂,关键在于怎么样的电才能产生磁?怎么样的磁才能产生电?
可以简单地说,是变化的电(场)产生磁(场),变化的(磁)场产生电(场)。而为了电场和磁场能够交替形成,这个“变化”还要有一些特征,比如,不能是均匀变化的(因为均匀变化的电场产生恒定的磁场,而恒定的磁场不能产生电场,二者无法“交替产生”),等等。
1855—1865年,英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦总结了安培、库仑、法拉第等人的研究结果,给出了一个方程组。这个方程组有微分形式也有积分形式,要求解要用到高等数学,原则上可以解出一些形式的电磁波波动的表达式。
总体来说,除了可见光波段以外,电磁波看不见摸不着,无需介质可在真空中传播,与水波相比,有点抽象。在中学阶段,对于电磁波的透彻理解是有些困难的,最根本的,掌握它的基本原理、特征、应用就可以了。
北京欧华联
2024-10-16 广告
2024-10-16 广告
瞬变电磁仪是地质勘探和环境工程中广泛使用的重要工具。它利用电磁感应原理,通过在地表产生瞬时强磁场,观测地下感应电场变化,从而推断地下介质的电性特征,如电阻率、导电率和极化效应等。该仪器具有高分辨率、非侵入式、广泛适用性、快速采集和定量分析能...
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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。
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。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,而其每秒钟变动的次数便是频率。当电磁波频率低时,主要藉由有形的导电体才能传递;当频率渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到和勋阳光的光与热,这就好比是「电磁辐射藉由辐射现象传递能量」的原理一样。
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。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,而其每秒钟变动的次数便是频率。当电磁波频率低时,主要藉由有形的导电体才能传递;当频率渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这就是一种辐射。举例来说,太阳与地球之间的距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到和勋阳光的光与热,这就好比是「电磁辐射藉由辐射现象传递能量」的原理一样。
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电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。人眼可接收到的电磁辐射,波长大约在380至780纳米之间,称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体,都可以发射电磁辐射,而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。
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电流在空间形成磁场,若电位差随时间随时间变化(如以正弦函数变化),则产生的磁场也会随时间变化。
磁场随时间变化则由法拉第定律会在四周形成感应电场。而这些电场也会随时间再度变化(以正弦函数变化),於是这些电通量的变化又导致四周形成磁场。如此交互循环,交流变化电场感应交流变化磁场,而交流变化磁场再感应交流变化电场,於是就形成电磁波。
主要是手机信号收发的强弱有关。
一般打电话接通的瞬间,手机电池快要没电得手后,信号发射强度最大
磁场随时间变化则由法拉第定律会在四周形成感应电场。而这些电场也会随时间再度变化(以正弦函数变化),於是这些电通量的变化又导致四周形成磁场。如此交互循环,交流变化电场感应交流变化磁场,而交流变化磁场再感应交流变化电场,於是就形成电磁波。
主要是手机信号收发的强弱有关。
一般打电话接通的瞬间,手机电池快要没电得手后,信号发射强度最大
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电磁波的产生
标题似乎已经表明这是一种和『电』『磁』相关的波动。
而且真空中的电磁波其皆会以光速c=3×108m/s(公尺/秒)前进。
这是James
Clerk
Maxwell
於
1856年所发现的。於是他推断光便是电磁波。
我们现在了解电磁波有相当宽广的频率范围,从数十赫兹的无线长波到
100,000,000,000,000,000,000,000
(23个零)以上的γ射线,人眼睛所能感受到的可见光
不过是
4.0×1014
到
7.5×1014一小区段范围内的电磁波而已。
虽然频率不同,但是在真空中的行进速率皆是光速。
但是『电场』与『磁场』如何形成电磁波呢?
假想有一根直立的金属棒,上下两端加上电位差使得电子朝向正电位端加速,
而另一端由於缺少电子而带正电。这样的电流会在四周空间形成磁场,
若电位差随时间随时间变化(如以正弦函数变化),
则产生的磁场也会随时间变化。
磁场随时间变化则由法拉第定律会在四周形成感应电场。
而这些电场也会随时间再度变化(以正弦函数变化),
於是这些电通量的变化又导致四周形成磁场。如此交互循环,
交流变化电场感应交流变化磁场,而交流变化磁场再感应交流变化电场,
於是就形成电磁波。
标题似乎已经表明这是一种和『电』『磁』相关的波动。
而且真空中的电磁波其皆会以光速c=3×108m/s(公尺/秒)前进。
这是James
Clerk
Maxwell
於
1856年所发现的。於是他推断光便是电磁波。
我们现在了解电磁波有相当宽广的频率范围,从数十赫兹的无线长波到
100,000,000,000,000,000,000,000
(23个零)以上的γ射线,人眼睛所能感受到的可见光
不过是
4.0×1014
到
7.5×1014一小区段范围内的电磁波而已。
虽然频率不同,但是在真空中的行进速率皆是光速。
但是『电场』与『磁场』如何形成电磁波呢?
假想有一根直立的金属棒,上下两端加上电位差使得电子朝向正电位端加速,
而另一端由於缺少电子而带正电。这样的电流会在四周空间形成磁场,
若电位差随时间随时间变化(如以正弦函数变化),
则产生的磁场也会随时间变化。
磁场随时间变化则由法拉第定律会在四周形成感应电场。
而这些电场也会随时间再度变化(以正弦函数变化),
於是这些电通量的变化又导致四周形成磁场。如此交互循环,
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