電磁感應(yīng)和電磁波課件_第1頁(yè)
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電磁感應(yīng)和電磁波第十一章電磁感應(yīng)和電磁波電磁感應(yīng)和電磁波教學(xué)基本要求掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)、自感和互感、磁場(chǎng)能量。理解渦旋電場(chǎng)、位移電流、生物電阻抗、麥克斯韋方程組。了解電磁振蕩、電磁波、電磁波譜、電磁場(chǎng)對(duì)生物體的作用。電磁感應(yīng)和電磁波

前面所討論的都是不隨時(shí)間變化的穩(wěn)恒場(chǎng)

我們現(xiàn)將研究隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)、電場(chǎng),以進(jìn)一步揭示電與磁的聯(lián)系。電磁感應(yīng)和電磁波

一、法拉第電磁感應(yīng)定律第一節(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律(Faradaylawofelectromagneticinduction)當(dāng)線圈和磁鐵進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明線圈中有電流通過(guò)。電磁感應(yīng)和電磁波當(dāng)使流經(jīng)右邊線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),電流計(jì)G的指針就立即發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明左邊的線圈中有電流產(chǎn)生。電磁感應(yīng)和電磁波法拉第指出:當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),回路中就產(chǎn)生電流,這種電流稱為感應(yīng)電流(inductioncurrent)。這種由于磁通量變化而引起的電動(dòng)勢(shì),稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(inductionelectromotiveforce)。由于磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)和電磁波感應(yīng)電流方向的判斷

確定外磁場(chǎng)方向→分析磁通量的增減→運(yùn)用“反抗或補(bǔ)償磁通量的變化”判斷感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向→運(yùn)用右手螺旋法則確定感應(yīng)電流方向(即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向)。NSNS楞次定律:閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流具有確定的方向,它總是使感應(yīng)電流所產(chǎn)生的通過(guò)回路面積的磁通量去補(bǔ)償或反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

電磁感應(yīng)和電磁波法拉第電磁感應(yīng)定律:導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

的大小與穿過(guò)回路所包圍面積的磁通量的變化率

dФ/dt成正比,即式中的負(fù)號(hào)反映了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向電磁感應(yīng)和電磁波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向的判定:

首先確定回路L的繞行方向,使由右手螺旋定則確定的回路的正法線方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向一致

當(dāng)時(shí),

i與回路L繞行方向相反;

這與楞次定律是一致的,即閉合回路中感應(yīng)電流的方向,總是使感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)去反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的改變。BnBnεiεi當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)

時(shí),

i與回路L繞行方向相同電磁感應(yīng)和電磁波當(dāng)回路由N匝線圈組成時(shí),整個(gè)線圈的總電動(dòng)勢(shì)就等于各匝線圈所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)之和,即若通過(guò)各匝線圈的磁通量

相同,均為Ф

,則Ψ=NΦ

說(shuō)明稱為磁鏈或全磁通(totalflux)其中電磁感應(yīng)和電磁波兩種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而使回路內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)(motionalemf)。導(dǎo)體不動(dòng),因?qū)w所在處的磁場(chǎng)發(fā)生變化而在回路內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)(inducedemf)。二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)(Motionalelectromotiveforce)電磁感應(yīng)和電磁波×××××××××××××××××××××××××××××××××××○Gba

設(shè)導(dǎo)線ab的長(zhǎng)度為l,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度向右運(yùn)動(dòng),并假定l、

、B三者互相垂直。于是

先根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向確定回路abcd的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。在dt時(shí)間內(nèi),l向右移動(dòng)dx距離。因回路的面積增加,即dS=ldx>0,故電磁感應(yīng)和電磁波×××××××××××××××××××××××××××××××××××○GbafmFe

當(dāng)時(shí)達(dá)到平衡動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的解釋

圖中導(dǎo)線ab以v向右切割磁力線,導(dǎo)體中自由電子也以v速向右運(yùn)動(dòng)。

則由 知電子將向下堆積此時(shí),ab可以看成為一個(gè)電源,a端為電源的正極,b端為負(fù)極。電源中的非靜電力就是洛侖茲力,其電動(dòng)勢(shì)的大小,即為于是在導(dǎo)體內(nèi)就形成一個(gè)由ab的附加電場(chǎng)E,電磁感應(yīng)和電磁波感生電動(dòng)勢(shì)是由于隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)在其周圍空間產(chǎn)生的電場(chǎng)所引起的。三、感生電動(dòng)勢(shì)(Theinducedelectromotiveforce)它的電場(chǎng)線是閉合曲線,因此感生電場(chǎng)又稱為有旋電場(chǎng)(curlelectricfield)。電磁感應(yīng)和電磁波如果用E旋表示有旋電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,則它在閉合環(huán)路中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)εi

可以表示為對(duì)于處在有旋電場(chǎng)E旋中的一段距離ab中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)可以表示為有旋電場(chǎng)不是保守場(chǎng),它存在于變化磁場(chǎng)的周圍空間,不管這個(gè)空間是真空、電介質(zhì)還是導(dǎo)體。電磁感應(yīng)和電磁波在一般情形下,空間可能同時(shí)存在靜電場(chǎng)E靜和有旋電場(chǎng)E旋,總電場(chǎng)

是二者的矢量疊加,即式中E也稱為全電場(chǎng),它的環(huán)路積分為因靜電場(chǎng)是保守場(chǎng),即0所以于是感生電動(dòng)勢(shì)又可寫(xiě)成電磁感應(yīng)和電磁波另一方面,按照法拉弟電磁感應(yīng)定律,感生電動(dòng)勢(shì)又可寫(xiě)成聯(lián)立式前面的式子,有此式是電磁學(xué)的基本方程之一,它反映了變化的磁場(chǎng)能夠激發(fā)電場(chǎng)。在穩(wěn)恒磁場(chǎng)條件下,即或時(shí),上式化為這便是靜電場(chǎng)的環(huán)路定理.電磁感應(yīng)和電磁波

一、互感現(xiàn)象第二節(jié)互感與自感互感現(xiàn)象:由于一個(gè)回路中的電流發(fā)生變化時(shí)在相鄰的另一個(gè)回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)(mutualinducedelectromotiveforce)。一個(gè)線圈中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)的大小不僅與另一線圈中電流改變的快慢有關(guān),而且也與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)以及它們之間的相對(duì)位置有關(guān)。電磁感應(yīng)和電磁波設(shè)線圈1中電流所激發(fā)的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈2的磁鏈為Ψ21,Ψ21與線圈1中的電流強(qiáng)度I1成正比,即式中比例系數(shù)M21是線圈1對(duì)線圈2的互感系數(shù),簡(jiǎn)稱互感.由于I1的變化而在線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε21為在線圈的形狀、大小和相對(duì)位置保持不變,而且周圍不存在鐵磁質(zhì)的情況下,互感M21為常量,上式可化為電磁感應(yīng)和電磁波同樣,線圈2中電流的變化所激發(fā)的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈1的磁鏈為Ψ12,正比于線圈2中的電流I2,即由于線圈2中的電流I2的變化,而在線圈1中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε12為可以證明M21和M12相等,一般用M

表示,即M稱為兩個(gè)線圈的互感系數(shù),簡(jiǎn)稱互感(mutualinductance)在國(guó)際單位制中,互感的單位是亨利(H)。電磁感應(yīng)和電磁波實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)線圈內(nèi)或周圍空間沒(méi)有鐵磁質(zhì)時(shí),兩個(gè)線圈之間的互感M由線圈的幾何形狀、大小、匝數(shù)和相對(duì)位置及線圈內(nèi)的磁介質(zhì)所決定,與線圈中的電流無(wú)關(guān);當(dāng)線圈內(nèi)或周圍空間存在鐵磁性物質(zhì)時(shí),互感則與線圈中的電流有關(guān)。電磁感應(yīng)和電磁波[例11-1]設(shè)一長(zhǎng)度為l=1.0m,橫截面積為S=10cm2,匝數(shù)為N1=1000的密繞、中空直螺線管。在此螺線管的中部,密繞一匝數(shù)為N2=20的短線圈。求兩線圈的互感。解:

由于此螺線管的長(zhǎng)度與其直徑相比是足夠長(zhǎng)的,因而在計(jì)算時(shí)可視為無(wú)限長(zhǎng)直螺線管。設(shè)長(zhǎng)線圈中的電流為I1,它在線圈中部產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為該磁場(chǎng)穿過(guò)短線圈的磁鏈為兩線圈的互感為代入數(shù)值得電磁感應(yīng)和電磁波二、自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象:一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),激發(fā)的變化磁場(chǎng)會(huì)引起通過(guò)線圈自身的磁通量發(fā)生變化,從而在線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)(selfinducedelectromotiveforce)電磁感應(yīng)和電磁波自感的單位與互感相同,在國(guó)際單位制中也是H(亨利)由于線圈中的電流所激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流強(qiáng)度成正比,因此通過(guò)線圈的磁鏈也與線圈自身的電流成正比,即式中比例系數(shù)L稱為線圈的自感系數(shù),簡(jiǎn)稱自感。線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為在線圈的大小和形狀保持不變,并且附近不存在鐵磁質(zhì)的情況下,自感L為常量,上式變?yōu)殡姶鸥袘?yīng)和電磁波[例11-1]設(shè)一長(zhǎng)度為l=1.0m,橫截面積為S=10cm2,匝數(shù)為N=1000的密繞、中空長(zhǎng)直螺線管。求此螺線管的自感。解:由于此螺線管的長(zhǎng)度與其直徑相比是足夠長(zhǎng)的,因而在計(jì)算時(shí)可視為無(wú)限長(zhǎng)直螺線管。管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為通過(guò)螺線管的磁鏈為螺線管的自感為代入數(shù)值得電磁感應(yīng)和電磁波第三節(jié)

磁場(chǎng)的能量對(duì)于一個(gè)含有電感L和電阻R的簡(jiǎn)單電路,在接通電路或切斷電路的瞬間,由于自感的作用電路中的電流并不立即達(dá)到最大值或立即消失,而要經(jīng)歷一定的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定值,這個(gè)過(guò)程稱為RL電路的暫態(tài)過(guò)程(transientstateprocess)。一、RL電路的暫態(tài)過(guò)程電磁感應(yīng)和電磁波當(dāng)電鍵K打向a點(diǎn)時(shí),電路接通,電路中電流i逐漸增大,由于自感的作用,電流的變化使電路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)εL與電源電動(dòng)勢(shì)ε共同決定電路中的電流,由基爾霍夫第一定律即可用分離變量法求解以上一階微分方程電磁感應(yīng)和電磁波式中C為積分常數(shù),將初始條件t=0時(shí)i=0,代入上式求出C,可解得上式表達(dá)了RL電路接通電源后,電流強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律。對(duì)上式兩邊積分得電磁感應(yīng)和電磁波通常稱τ為RL電路的時(shí)間常數(shù)(timeconstant)。τ越大,電流增長(zhǎng)得越慢,暫態(tài)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間越久。電路中的比值L/R決定了電流達(dá)到穩(wěn)定值的過(guò)程所需要的時(shí)間的長(zhǎng)短。當(dāng)t=L/R=τ時(shí),電流為電磁感應(yīng)和電磁波當(dāng)RL電路中的電流達(dá)到穩(wěn)定值后將電鍵K從a打向b,斷開(kāi)電源。在這一過(guò)程中,電路中的電流由自感電動(dòng)勢(shì)式?jīng)Q定。由基爾霍夫第一定律用分離變量法解此一階微分方程,代入初始條件t=0時(shí)i=I=ε/R,可得斷開(kāi)電源后RL閉合回路中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律當(dāng)t=τ=L/R時(shí),電流降低為初始值I的37%電磁感應(yīng)和電磁波1.自感磁能和互感磁能二、磁場(chǎng)的能量當(dāng)線圈與電源接通時(shí),電路中的電流i由零逐漸增大到穩(wěn)定值I,由于自感現(xiàn)象,在電流增大的過(guò)程中有與電源電動(dòng)勢(shì)反方向的自感電動(dòng)勢(shì)存在,外電源ε不僅要供給電路中消耗在電阻R上的焦耳熱的能量,而且還要反抗自感電動(dòng)勢(shì)εL作功。電磁感應(yīng)和電磁波由在電流由i=0達(dá)到穩(wěn)定值I的過(guò)程中,電源反抗自感電動(dòng)勢(shì)所作的功為在dt時(shí)間內(nèi),電源反抗自感電動(dòng)勢(shì)所作的功為得這部分功以能量的形式儲(chǔ)存在線圈內(nèi)電磁感應(yīng)和電磁波當(dāng)切斷電源把開(kāi)關(guān)打向b時(shí),電流由穩(wěn)定值I逐漸減小到零,線圈中產(chǎn)生與電流方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)在電流減小的過(guò)程中所作的功轉(zhuǎn)化為電流流經(jīng)電阻R時(shí)放出的焦耳熱由此可知,在一個(gè)自感系數(shù)L為的線圈中通有電流強(qiáng)度為I的電流時(shí),線圈中所儲(chǔ)存的能量為該能量稱為自感磁能電磁感應(yīng)和電磁波在兩個(gè)相鄰的線圈1和2中分別通有電流I1和I2。首先我們使線圈1中的電流由零增加到穩(wěn)定值I1,然后使線圈2中的電流由零增加到穩(wěn)定值I2。由于線圈2中的電流i2的變化在線圈1中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε12,為了保持線圈1中的電流i1不發(fā)生變化,在線圈1的電源必須抵抗互感電動(dòng)勢(shì)而作功兩個(gè)線圈中電源抵抗互感電動(dòng)勢(shì)所作的功,也以磁能的形式儲(chǔ)存起來(lái)W21稱為線圈1、2的互感磁能電磁感應(yīng)和電磁波兩個(gè)相鄰的載流線圈所儲(chǔ)存的總磁能為當(dāng)兩個(gè)線圈中各自建立了電流I1和I2后,除互感磁能外每個(gè)線圈里各儲(chǔ)有自感磁能電磁感應(yīng)和電磁波考慮一無(wú)限長(zhǎng)、密繞的直螺線管,管內(nèi)充滿磁導(dǎo)率為

的均勻磁介質(zhì),可得螺線管的自感系數(shù)為2.磁場(chǎng)的能量式中n為單位長(zhǎng)度上線圈的匝數(shù),V為螺線管的體積,當(dāng)螺線管中的電流為I時(shí),其自感磁能為由于無(wú)限長(zhǎng)直螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=μnI,代入上式,得V可以看作磁場(chǎng)分布的空間電磁感應(yīng)和電磁波單位體積內(nèi)的磁能即磁能密度(magneticenergydensity)為該式說(shuō)明,在任何磁場(chǎng)中,任一點(diǎn)的磁場(chǎng)能量密度只與該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

及介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。場(chǎng)內(nèi)任一體積中的磁場(chǎng)能量為電磁感應(yīng)和電磁波第四節(jié)

麥克斯韋方程組一、位移電流穩(wěn)恒電流和它所激發(fā)的磁場(chǎng)之間滿足安培環(huán)路定理式中是穿過(guò)以閉合環(huán)路L為邊界的任意曲面S的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。電磁感應(yīng)和電磁波對(duì)于曲面S1應(yīng)用安培環(huán)路定理,有表明在非穩(wěn)恒電流的情況下前面安培環(huán)路定理的表達(dá)式不再適用對(duì)于曲面S2應(yīng)用安培環(huán)路定理,有LS1S2+-AB電磁感應(yīng)和電磁波在電容器充放電的過(guò)程中流經(jīng)導(dǎo)線的電流隨時(shí)間變化。S1S2+-AB由于電流被電容器極板隔斷了,自由電荷在電容器的極板上積累下來(lái),導(dǎo)致環(huán)路積分的結(jié)果不一致。所積累的自由電荷q0與電流i的關(guān)系為電磁感應(yīng)和電磁波取上述閉合曲面S為高斯面聯(lián)上面兩式,得上式表明:導(dǎo)線中的電流引起電容器極板上電荷的改變,而電荷的變化又引起了電容器兩極板內(nèi)電場(chǎng)的變化。通過(guò)閉合曲面S的電位移通量為電磁感應(yīng)和電磁波式中I0為穿過(guò)以閉合環(huán)路L為邊界的任意曲面的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和麥克斯韋把這種電場(chǎng)的變化也視為一種電流,稱之為位移電流(displacementcurrent)我們把傳導(dǎo)電流和位移電流之和稱為全電流。用全電流替代前面安培環(huán)路定理中的傳導(dǎo)電流時(shí)就可以得到在穩(wěn)恒電流和非穩(wěn)恒電流的情況下都成立的安培環(huán)路定理電磁感應(yīng)和電磁波麥克斯韋位移電流的假說(shuō)指出:除傳導(dǎo)電流能夠激發(fā)磁場(chǎng)之外,位移電流也能夠在它周圍空間激發(fā)磁場(chǎng)。位移電流和傳導(dǎo)電流本質(zhì)的不同:傳導(dǎo)電流是由自由電荷的定向移動(dòng)形成的,當(dāng)它流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,而位移電流是只對(duì)變化電場(chǎng)的等效描述,不存在自由電荷的定向移動(dòng),因而也沒(méi)有焦耳熱效應(yīng)。電磁感應(yīng)和電磁波二、麥克斯韋方程組有介質(zhì)存在時(shí)靜電場(chǎng)的高斯定理為式中的q0為自由電荷上式說(shuō)明靜電場(chǎng)對(duì)任意封閉曲面的電位移通量?jī)H取決于包圍在封閉曲面內(nèi)自由電荷的代數(shù)和,與曲面外的電荷無(wú)關(guān),它反映了靜電場(chǎng)是有源場(chǎng),電場(chǎng)線由正電荷發(fā)出,終止于負(fù)電荷。電磁感應(yīng)和電磁波法拉第電磁感應(yīng)定律變化的磁場(chǎng)所激發(fā)的感應(yīng)電場(chǎng)是無(wú)源的有旋場(chǎng),它的電場(chǎng)線是無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線,所以通過(guò)封閉曲面的電位移通量的代數(shù)和為零。式中的E表示總電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。電荷和變化的磁場(chǎng)都可以激發(fā)電場(chǎng)電磁感應(yīng)和電磁波上式可推廣為:在任何電場(chǎng)中,通過(guò)任何封閉曲面的電位移通量等于該封閉曲面所包圍的自由電荷的代數(shù)和,式中的D表示為總電場(chǎng)的電位移矢量。電磁感應(yīng)和電磁波磁場(chǎng)中的高斯定理對(duì)任何磁場(chǎng)都適用,即在任何磁場(chǎng)中,通過(guò)任意閉合曲面的磁通量恒為零.電磁感應(yīng)和電磁波引進(jìn)了位移電流以后的安培環(huán)路定理為上式表明在任何磁場(chǎng)中磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合環(huán)路的積分等于穿過(guò)該閉合環(huán)路的全電流。電磁感應(yīng)和電磁波上述式子是麥克斯韋在前人理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出的能夠完整描述任意電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律的方程組,稱為麥克斯韋方程組(Maxwellequations)。電磁感應(yīng)和電磁波麥克斯韋方程組加上描述介質(zhì)性質(zhì)的上述三個(gè)方程,全面總結(jié)了電磁場(chǎng)的基本規(guī)律,是處理宏觀電磁現(xiàn)象的經(jīng)典理論。在各向同性介質(zhì)中聯(lián)系電磁場(chǎng)場(chǎng)矢量與介質(zhì)常數(shù)關(guān)系的方程為電磁感應(yīng)和電磁波一、電磁振蕩第五節(jié)

電磁振蕩和電磁波LC振蕩電路:由一個(gè)無(wú)電阻的自感線圈L和一個(gè)電容器C所組成的回路。當(dāng)已充電的電容器C和自感線圈L接通時(shí),將通過(guò)自感線圈L放電。線圈L上因有電流通過(guò)而建立了磁場(chǎng),直到電容器放電完畢,電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)換為自感線圈的磁場(chǎng)能。電磁感應(yīng)和電磁波接著,電容器再通過(guò)線圈放電,電場(chǎng)能量再次轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能量。如此周而復(fù)始地重復(fù)下去,電路中就產(chǎn)生了周期性變化的電流,這種電荷和電流隨時(shí)間作周期性變化的現(xiàn)象稱為電磁振蕩(electromagneticoscillation)。此時(shí),由于線圈的自感作用,使感應(yīng)電流的方向和原電流方向一致,從而對(duì)電容器反向充電。當(dāng)電容器兩極板上的電量達(dá)到最大值時(shí),線圈中的磁場(chǎng)能量又全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鳂O板間的電場(chǎng)能量。電磁感應(yīng)和電磁波二、電磁波及電磁波譜電磁波(electromagneticwave):從空間某給定區(qū)域出發(fā),由近及遠(yuǎn),交替地激發(fā)起變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng),以有限的速度在空間傳播。LC振蕩電路可以作為發(fā)射電磁波的波源。振蕩電路的固有振蕩頻率為振蕩電路作為波源向空間發(fā)射電磁波必須具備的兩個(gè)條件:一是振蕩頻率要高,二是電路要開(kāi)放。電磁感應(yīng)和電磁波平面電磁波具有以下性質(zhì):(1)電磁波的頻率與波源的振蕩頻率相同;(2)電磁波是橫波,它的電矢量E和磁矢量B相互垂直,且都垂直于傳播方向;(3)電矢量E和磁矢量B的振動(dòng)同相位;(4)電矢量E和磁矢量B的振幅有確定的比值。EB電磁感應(yīng)和電磁波平面電磁波具有以下性質(zhì):(5)電磁波的傳播速度為在真空中即在真空中以光速傳播電磁感應(yīng)和電磁波麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在二十年以后他的預(yù)言被赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。揭示了光的電磁本質(zhì)。大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明了紅外線、紫外線、X射線和γ射線都屬于電磁波。按它們的波長(zhǎng)或頻率排列起來(lái),就形成了電磁波譜(electromagneticspectrum)。電磁感應(yīng)和電磁波

☆一定劑量的微波作用于生物體可產(chǎn)生熱效應(yīng);☆微波對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的作用;☆微波照射對(duì)血液循環(huán)有明顯影響;三、電磁場(chǎng)對(duì)生物體的作用微波對(duì)生物體的作用:

☆微波是高頻電磁波,波長(zhǎng)在1mm~1m之間;☆高強(qiáng)度的微波輻射,對(duì)消化系統(tǒng)有明顯的損害;電磁感應(yīng)和電磁波☆微波對(duì)肺部的影響;☆微波能促使甲狀腺激素增加或使甲狀腺代謝增強(qiáng);☆微波可刺激代謝過(guò)程,影響生物氧化反應(yīng)和組織的氧消耗,降低細(xì)胞中毒性產(chǎn)物自由基和過(guò)氧化物的濃度;☆經(jīng)常受微波照射的婦女可有月經(jīng)不調(diào),哺乳期泌乳不足。對(duì)于男性,微波輻射可使精子的產(chǎn)量即明顯減少或停止;☆對(duì)于人的眼睛的影響;☆大劑量微波反復(fù)輻射皮膚會(huì)出現(xiàn)凝固性壞死,肌纖維與橫紋模糊不清;☆微波還具有治療作用。電磁感應(yīng)

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