高中物理麥克斯韋電磁場理論知識點

高中物理麥克斯韋電磁場理論知識點

在高中物理電磁波的課程中，關于電磁波的發(fā)送、接收以及電磁

波的波動性質(zhì)等內(nèi)容比較抽象，同學難以理解。為了讓同學更簡單把

握相關學問點，下面是我給大家?guī)淼母咧形锢黼姶挪▽W問點(總結(jié)),

盼望對你有關心。

高中物理麥克斯韋電磁場理論學問點

麥克斯韋電磁場理論學問點的核心思想是：變化的磁場可以激發(fā)

渦旋電場，變化的電場可以激發(fā)渦旋磁場;電場和磁場不是彼此孤立的,

它們相互聯(lián)系、相互激發(fā)組成一個統(tǒng)一的電磁場.麥克斯韋進一步將

電場和磁場的全部規(guī)律綜合起來,建立了完整的電磁場理論體系這個

電磁場理論體系的核心就是麥克斯韋方程組，

麥克斯韋方程組是由四個微分方程構(gòu)成，：

⑴描述了電場的性質(zhì).在一般狀況下,電場可以是庫侖電場也可以

是變化磁場激發(fā)的感應電場,而感應電場是渦旋場，它的電位移線是閉

合的,對封閉曲面的通量無貢獻，

(2)描述了磁場的性質(zhì).磁場可以由傳導電流激發(fā)，也可以由變化電

場的位移電流所激發(fā)，它們的磁場都是渦旋場，磁感應線都是閉合線，

對封閉曲面的通量無貢獻.

⑶描述了變化的磁場激發(fā)電場的規(guī)律。

⑷描述了變化的電場激發(fā)磁場的規(guī)律，

麥克斯韋方程都是用微積分表述的，詳細推導的話要用到微積分，

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高中沒學很難理解，我給你把涉及到的方程寫出來，并做個解釋，你要

是還不明白的話也不用焦急，等上了高校學了微積分就都能看懂了：

1、安培環(huán)路定理，就是磁場強度沿任意回路的環(huán)量等于環(huán)路所包

圍電流的代數(shù)和.

2、法拉第電磁感應定律，即電磁場相互轉(zhuǎn)化，電場強度的弦度等于

磁感應強度對時間的負偏導.

3、磁通連續(xù)性定理，即磁力線永久是閉合的,磁場沒有標量的源,

麥克斯韋表述是：對磁感應強度求散度為零.

4、高斯定理，穿過任意閉合面的電位移通量,等于該閉合面內(nèi)部的

總電荷量.麥克斯韋：電位移的散度等于電荷密度，

高中物理電磁波學問點

1.振蕩電流和振蕩電路

大小和方向都做周期性變化的電流叫振蕩電流，能產(chǎn)生振蕩電流

的電路叫振蕩電路，LC電路是最簡潔的振蕩電路。

2.電磁振蕩及周期、頻率

(1)電磁振蕩的產(chǎn)生

⑵振蕩原理：利用電容器的充放電和線圈的自感作用產(chǎn)生振蕩電

流，形成電場能與磁場能的相互轉(zhuǎn)化。

(3)振蕩過程：電容器放電時，電容器所帶電量和電場能均削減,

直到零，電路中電流和磁場均增大，直到最大值。

給電容器反向充電時，狀況相反，電容器正反方向充放電一次,

便完成一次振蕩的全過程。

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(4)振蕩周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所用時間叫電

磁振蕩的周期，一秒內(nèi)完成電磁振蕩的次數(shù)叫電磁振蕩的頻率。對于

LC振蕩電路，

(5)電磁場：變化的電場在四周空間產(chǎn)生磁場，變化磁場在四周空

間產(chǎn)生電場，變化的電場和磁場成為一個完整的整體，就是電磁場。

3.電磁波

⑴電磁波：電磁場由近及遠的傳播形成電磁波

(2)電磁波在空間傳播不需要介質(zhì)，電磁波是橫波，電磁波傳遞電

磁場的能量。

⑶電磁波的波速、波長和頻率的關系，

4.電磁波的放射，傳播和接收

⑴放射

將電磁波放射出去，首先要有開放電路，其次，放射出去的電磁

波要攜帶有信號，因而必需把要傳遞的電信號"加”別高頻等幅振蕩電

流上去。

我們把將電信號加到高頻等幅振蕩電流上去的過程叫調(diào)制。

⑵傳播

電磁波傳播方式一般有三種：地波、天波、直線傳播

地波：沿地球表面空間向外傳播，適于長波、中波和中短波，傳

播距離為幾百公里。

天波：依靠電離層的反射來傳播，適于傳播短波，傳播距離為幾

千公里。直線傳播：在短距離內(nèi)(幾十公里)依靠波的直進，直接在空

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間傳播多用于傳播微波，需有中繼站“接力〃才能傳遠。

⑶接收

①電諧振、調(diào)諧

②檢波

四.規(guī)律技巧

電磁波的波速問題

L、同一種電磁波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不變（頻率電波源打

算）、波速、波長發(fā)生轉(zhuǎn)變，在介質(zhì)中的速度都比在真空中速度小。

2.、不同電磁波在同一介質(zhì)中傳播時，傳播速度不同，頻率越高，

波速越小，頻率越低波速越大。

3.、在真空中傳播時，不同頻率的電磁波的速度相同。

4.、電磁波和聲波的特點不同，聲波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)

有關，電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均有關。

高中物理電磁振蕩學問點

1、大小和方向都做周期性快速變化的電流叫做振蕩電流，產(chǎn)生

振蕩電流的電路叫做振蕩電路。最簡潔的振蕩電路是由電感線圈和電

容器組成的，簡稱LC回路。LC回路中產(chǎn)生振蕩電流是由于電容器不

斷充電和放電，該振蕩電流是按正弦規(guī)律變化的。

2、LC電路中電磁振蕩的產(chǎn)生過程

①放電過程：在放電過程中，qj、uj、E電場能個、B個、

E磁場能個，電容器的電場能漸漸轉(zhuǎn)變成線圈的磁場能。由于線圈的

自感作用，電流i是按正弦規(guī)律漸漸增大的，電流不會立即達到最大

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值。放電結(jié)束時，q=0,E電場能=0,i最大，E磁場能最大，電場能

完全轉(zhuǎn)化成磁場能。

②充電過程：放電結(jié)束時，由于L的自感作用，電路中移動的

電荷不會馬上停止運動，仍保持原方向流淌。在充電過程中，q個、u個、

E電場能個flj、BJ、E磁場能線圈的磁場能向電容器的電場能

轉(zhuǎn)化。充電結(jié)束時，q、E電場能增為最大，i、E磁場能均減小到零，

磁場能向電場能轉(zhuǎn)化結(jié)束。

③反向放電過程：qJ、uj、E電場能J—個、B個、E磁場能個，

電容器的電場能轉(zhuǎn)化為線圈的磁場能。放電結(jié)束時，q=0,E電場能

=0,i最大，E磁場能最大，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化結(jié)束。

④反向充電過程：q個、u個、E電場能個好iJ、BJ、E磁場能

線圈的磁場能向電容器的電場能轉(zhuǎn)化。充電結(jié)束時，q、E電場能增

為最大，i、E磁場能均減小到零，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化結(jié)束。

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