麥克斯韋講的磁場中產生感生電場是怎回事

時間 2021-08-30 09:47:54

1樓:匿名使用者

一、麥克斯韋電磁理論依據的**

所有的關於電場和磁場間轉化的依據都是直接或者間接的**兩種物理現象,一個現象是楞次定律所描述的內容,閉合迴路中感生電流的方向,總是使它產生的穿過迴路的磁通量,去補償或者反抗產生電磁感應現象的磁通量的變化。另一個現象是法拉第電磁感應定律,即穿過閉合迴路的磁通量發生變化時,迴路中產生的感應電動勢與磁通量對時間的變化率成正比。這兩種物理現象造成了電場和磁場可以相互轉化的結論,並且作為一種經驗事實的約定。

在如上兩個定律描述中,所描述的只是採用經驗約定的方法去描述的物理量間的數量關係。而物理量是採用實驗事實約定的方法進行定義的。並沒有給出關於物理量屬性的進一步內容。

實際上,在近代乃至現代的物理學中,關於物理量的定義問題大多采用經驗約定的方法,在物理量和它所描述的物件問題上,即:抽象的物理量如電場,物理量的概念和意義上在物質運動變化的定位是不夠的

針對於閉合迴路的磁通量發生變化,會在迴路中產生感應電動勢,麥克斯韋通過分析認為,變化磁場會在它周圍空間激發一種電場,它和普通的靜電場一樣對電荷具有作用力,現在通常稱之為感應電場。

傳統物理學認為,電磁波就是通過這種電磁相互間的感應而進行傳播的,即:變化的電場產生變化的磁場,同時變化的磁場反過來又產生變化的電場。這兩種變化的電場和磁場就永遠互相聯絡在一起,互相影響,互相激發,形成統一的電磁場。

二、麥克斯韋電磁理論的疑問——電場和磁場真的能相互轉化麼?

我們給一個導線通一穩定的電流,那麼我們會發現在導線外垂直與電流的方向會產生一種新的作用,這種作用和電的作用完全是不同的兩種作用。我們把它叫做磁場,磁的作用和電的作用在作用屬性的量級上是相同的,即:通常我們所說的電磁的作用。

如果我們發射一束電子流,那麼,在電子流垂直的方向上將會存在和通電得知導線相同的效應。沿電子束的垂直方向,將會存在磁場,這一現象和電流的這一現象是等效的現象。

我們知道,在電磁學成立的年代,存在物質不滅原理,也存在質量守恆定律。那麼,電子的運動為什麼會產生新的場物質呢?當然,即便是現在的物理學也是這樣。

為什麼不把它看作電流運動過程中所反映出的一種運動效應呢?或者電子的一種新的作用模式呢?

我們知道,電子的運動當然可以採用電子在空間中的運動來描述,那麼我們必然也可以採用參照系的方法來對電子的運動進行描述。在電子相對靜止的慣性參照系中,沒有磁的作用,但是相對於電子運動的慣性參照系中卻存在磁的作用。如果我們確認磁是一種新的物質,那麼兩種慣性參照系的空間應該是相同的空間, 空間屬性應該是沒有區別的。

如何一個慣性參照系中存在這種物質,而另一個慣性參照系中沒有這種物質呢?

實際上,我們確認空間的各向同性,同時也確認不同慣性參照系的空間是相同的空間,在空間屬性上沒有區別,那麼我們就不能得到,運動電子周圍的空間中,一種慣性參照系中的空間中有磁的場物質,而在空間的同一點的另一種慣性參照系中則沒有磁的場物質。這是不合邏輯的。而唯一的看法就是電子在運動過程中給於其它運動狀態物質的不同屬性的作用。

如果量子論中的看法正確,那麼,一個電荷的運動不會在兩種慣性參照系的空間的同一點,一個慣性參照系中產生磁的場物質,另一個慣性參照系沒有這種磁的場物質。如果場物質是一種物質的話。

可見,電場和磁場僅是兩種不同屬性的作用,而不是產生兩種不同屬性的場的作用的物質。場的兩種不同的作用僅僅是在不同狀態下對外界物質作用的反應。

三、麥克斯韋電磁理論的應用範圍

麥克斯韋電磁理論是**於群電荷的經驗現象之上,在應用於大量電荷的群體現象中是沒有問題的,但卻不適用於孤立電荷的現象。比如:

庫侖定律不能普適於所有的兩個點電荷作用的情況。這疑點在原子的結構中已經確定無疑。按常理,我們在原子領域中發現原子核和電子之間的作用模式不是相吸的,我們完全可以懷疑庫侖定律在兩個點電荷在近距離處的正確性,如果作為兩個點電荷間的作用存在錯誤,那麼我們有理由懷疑電磁理論中關於電磁波在空間中傳播的作用模式是錯誤的。

關於電荷間的作用,不建立在群電荷的基礎之上,的確給探索電磁作用帶來一定的困難。人類探索電磁作用的時間已經有幾百年的歷史,但是在考慮到電與磁基本的相互作用的作用屬性上,仍然是一片空白的領地。

2樓:

就是~ 變化的磁場在周圍空間產生電場,變化的電場在周圍空間產生磁場;

由於是電磁感應產生的,所以又稱作感生電場,感生磁場~

3樓:匿名使用者

其實內容很簡單,任何電磁波都是伴隨著電場和磁場的 ,理論核試驗證明電磁波的內部關係√ε×e=√μ×h 其中e為電場幅度值 h為磁場幅度值,所謂幅度值是 因為任何電磁波都是有水平和豎直兩個方向同頻率和等波長的波合成的,解釋一下:上面h是指磁場強度,由此可知電場和磁場是 同時存在的,它們可以互相轉化,但是不可能存在單一的 磁場或電場,否則e或h有一個無窮大,不符合實際。麥克斯韋講的磁場中產生感生電場是指運動的磁場h變化導致電場大小e的變化,從而產生穩定或變化的電場,從表面看來就是變化的磁場在周圍空間產生電場,變化的電場在周圍空間產生磁場,要想更詳細瞭解就看大學物理 有關部分行了。

麥克斯韋關於電磁場理論的兩大假設是?

4樓:東京飲品

麥克斯韋關於電磁場理論的兩大假設是“感生電場”和“位移電流”的假說。

1、感生電場

感生電場對自由電荷的作用只是一種等效的猜想, 所以渦旋電場是一個虛擬的電場。變化的磁場周圍不存在這個渦旋電場,是附加給變化的磁場的。

2、位移電流

位移電流是電位移向量隨時間的變化率對曲面的積分。但位移電流只表示電場的變化率,與傳導電流不同,它不產生熱效應、化學效應等。

5樓:匿名使用者

1、 感生電場假說:變化的磁場產生電場,稱為感生電場。

2、位移電流假說:變化的電場,可以看做是一種電流,叫做位移電流,這種電流激發磁場。所以也可以認為是變化的磁場產生電場。

6樓:匿名使用者

沒有假設

一切都是客觀存在的

變化的磁場產生電場?這個電場是

7樓:

一樓,樓主愛轉牛角尖是因為牛角尖的確存在。完備的理論是不應該有牛角尖被人鑽的。而且一樓錯解。

a,樓主想說:“均勻變化的電場引發恆定磁場”,但是這裡卻是恆定電場引發恆定磁場,矛盾。這裡樓主引入了閉合導線這一道具。

但是道具是不被允許的,因為你已經改變大前提了。所以把閉合導線拿走,沒有恆定磁場了,就不矛盾了。

我覺得這裡不能引入道具。如果沒有道具,電流不會出現;電流不出現,就不會出現恆定的磁場。大前提改變了是因為,我們一直在說“電場-磁場,磁場-電場”的問題,但是這個道具的出現使得出現了“電流”。

電流和電場不是對等的東西了。

b,超不超導,沒什麼關係吧。不中和的關鍵是這時電路中是交流電啊,不是直流電。

看來這部分回答需要補充。振盪本來就是一個交流的過程,電容充放電,電路中電流大小方向不斷改變,這就是交流電了。樓主所說的應該是直流電源供電下斷開供電電源,形成一個lc閉合環路所產生的電磁振盪。

不考慮電阻耗散能量的話,會一直這麼振盪下去。這已經符合交流電的定義了。還有其它的振盪形式,比如說在高頻電路中。

這裡不詳述。

導線超不超導,只是能量耗散不耗散的問題而已。中和是電容兩極板之間的電荷中和,而不是和別的什麼地方的電荷中和。這裡其實中和了無數次,然後又充電了無數次。

中和就是放電。放完電了充電,充完電了放電,一次又一次。

c,一根導線發射出的能量可以很大啊!為什麼樓主的結論是很小呢?發射天線就是一根導線,或者說由很多由導線製作成的小天線組成的大天線。

這時導線不是閉合迴路中的導線,而是兩頭開路的導線。和第二個問題一樣,這時驅動電流是交流電,不是直流電。這裡頭還涉及到波動理論了。

這根導線自己就是電容和電感了。把電感拉直不就成直線了嗎。導線就是自感無窮小的電感。

導線兩端和空氣組成電容。你把電容掰開,兩面本來相對的面變成都朝著外面,然後把面積無窮小,這就是兩端開路的導線的對外兩個端面了

導線要發射功率,要經過特定的設計。比方說長度,驅動電流的頻率等。還有一點,就是這個導線是兩端開路的,而不是接在閉合迴路中的導線。

其實這時的導線就是天線了。你看看收音機的天線,就是一條單獨的導線。這個是接受功率的天線,但是收訊號和發訊號的天線是一樣的。

補充:恆定電場產生恆定電流,恆定電流卻產生不隨時間變化的電場。這裡說恆定和變化都是相對時間來說,不對空間來說。恆定電流產生的磁場隨著離電流越遠越小,但是不隨時間變化。

對樓主補充的補充回答:

1,樓主說 “按理說要產生磁場必須要變化的電場啊” ,請問按的是什麼理?這完全沒有道理。產生磁場有很多方法,變化的電場只是一種。

引入導線就是用了另外一種方法來參生磁場。再一次重申,電流和電場,電流和電勢差有本質的區別。一旦使得電勢差變成電流,問題的本質已經改變。

2,這裡電場能和磁場能相互轉換。強烈建議樓主不要再用“中和”這個詞,用“放電”容易理解的多。導線連電容兩端當然電容放電啦,這沒問題。

你把lc迴路中的電感拉直,電容也會放電,而且放完電就不再充電了,和導線連電容沒區別。這裡又說超導了!電感和電阻不是同樣的東西。

電感不是由於電阻而產生的,而是由結構參生的,用導線還是超導都一樣。有電感才會充電、放電......

3,發射的或者接受的能量流密度由坡印亭向量衡量。p=e*h(向量叉乘)。樓下有說由“角頻率”決定,其實並非如此。

角頻率隻影響能量隨時間的分佈而已,功率的大小是由e和h的振幅決定的。

好累!再補充

一、變化的電場以及電流是產生磁場的兩個**。你以後學到麥克斯韋方程組時會再接觸到。變化的電場和電流是兩回事。

電場是產生電流的必要條件,但不是充分條件。無論恆定的或者變化的電場都可能產生電流。比方說,乾電池和小燈泡連成迴路,這時電場是恆定的,電流也是恆定的。

家用用電器用交流電,電場是正弦變化的,電流也是正弦變化的。

二、關於能量跑到**去了。電荷中和,也叫做複合。本來沒有正電荷,但是由於電子離開了,原子核的正電卻不會因此減小,所以整個原子會帶正電。

我們稱這個情況為“出現了一個空穴”。就好像電子離開了,原來的地方留下一個洞一樣。空穴帶一個單位的正電荷。

電容充電後,正極板有空穴,負極板有電子。用導線連起來,電子或者空穴移動(空穴移動可以看成是空穴捕獲了旁邊的原子的一個電子使得旁邊的原子出現空穴),最後電子和空穴複合,一切迴歸自然。這個過程需要能量。

複合過程有很多方式消耗能量,比方說放出一個聲子,或者一個光子,或者轉化為內能,或者是以上的任意組合。

當有電感的時候,會有一部分能量轉化為磁場能。電感太小會吃不掉所有的能量而使得能量以其他形式損耗掉。用導線就是這個情況,能量基本損耗掉,這次沒損耗掉會給電容再充電,然後下次放電也會損耗掉。

最概然速率的推導過程(依據麥克斯韋速率定理)

速率分佈曲線從座標原點出發,經過一極大值後,隨速率的增大而趨近於橫座標軸。這說明氣體分子的速率可以取0到 之間的一切數值 速率很大和很小的分子所佔的比率都很小,而具有中等速率的分子所佔的比率卻很大。由速率分佈函式的定義式f v dn ndv。可知,任一速率間隔v v dv內曲線下的狹條面積等於f v...

簡要得介紹一下麥克斯韋,簡要的介紹一下歐洲史

權焮榮 麥克斯韋是19世紀偉大的英國物理學家 數學家。1831年11月13日生於蘇格蘭的愛丁堡,自幼聰穎,父親是個知識淵博的律師,使麥克斯韋從小受到良好的教育。10歲時進入愛丁堡中學學習14歲就在愛丁堡皇家學會會刊上發表了一篇關於二次曲線作圖問題的 已顯露出出眾的才華。1847年進入愛丁堡大學學習數...

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