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如何理解电磁波图象中的磁感强度和电场强度同步变化          【字体:
如何理解电磁波图象中的磁感强度和电场强度同步变化
作者:sccdz    论文来源:中国文秘网    点击数:1788    更新时间:2006-4-5
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3万篇免费论文,近200个详细分类,为你的论文写作排忧解难。点击进入 如何理解电磁波图象中的磁感强度和电场强度同步变化 山东省淄博六中物理组 庞峰 12月19日
我在十多年的高中物理教学中,每当讲到电磁波图象中的电场强度矢量E和磁感强度矢量B总是同步变化且相互垂直时,一些优秀学生总是对电场强度矢量E和磁感强度矢量B同步变化感到不理解,甚至认为是错误的。他们的理由是:

(1) 按照法拉第电磁感应定律——如果在按正弦规律变化的磁场中放一个闭合电路,电路中要产生按余弦规律变化的交流电,也就是当磁感强度B达到最大值时,穿过该电路的磁通量最大,磁通量的变化率最小(为零),感应电动势为零,感应电流为零,那么导体中的电场强度E也应为零。为什么会最大呢?

(2) 按照LC回路电磁振荡的规律——如果磁感强度B达到最大值时,磁场能最大,电场能为零,那么电场强度E也应为零。为什么会最大呢?

在中学阶段要回答以上问题:首先要说明(1)问中“感应电流为零时,电场强度也应为零”这一结论是错误的。因为按照法拉第电磁感应定律——如果在按正弦规律变化的磁场中放一个闭合电路,那么电路中要产生按余弦规律变化的交流电,即电路中的自由电子要做简谐振动,回复力是由电场力提供的。当自由电子受到的电场力为零时速度最大,单位时间内通过导体横截面的电量最多,电流最大。当自由电子受到的电场力最大时速度为零,单位时间内通过导体横截面的电量为零,电流为零。所以“感应电流为零时,电场强度也应为零” 这一结论是错误的。按照麦克斯韦电磁场理论,磁场周围如果没有闭合电路,就没有电流,但是电场仍然存在且电场的变化规律和有电路时完全一样。故电磁波图象中的电场强度矢量E和磁感强度矢量B总是同步变化的。其次要说明(1)问中LC回路电磁振荡的规律——如果线圈中磁感强度B达到最大值时,磁场能最大,那么电容器中的电场能为零,电场强度E为零,这一结论是正确的。但是这里的磁感强度B是线圈中的,电场强度E是电容器中的。按照麦克斯韦电磁场理论——当电容器里的电场强度E最大时电容器周围的磁感强度B最大,但线圈中的磁感强度B最小(为零)。显然(2)问中是把两个问题混淆了。

以上是我的一些初浅的解释,不对之处望同行们指正。转贴于 中国文秘网 http://www.zgwmw.com
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