电磁学理论

大学物理电磁学是物理学的一个重要分支，主要研究电磁现象的规律和本质。

电磁学在科学技术、工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。

本文将从电磁学的基本概念、基本定律和电磁波的传播等方面对大学物理电磁学进行介绍。

一、基本概念1.电荷：电荷是物质的一种属性，分为正电荷和负电荷。

电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2.电场：电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有作用力。

电场的强度用电场强度E表示，单位是牛/库仑。

3.磁场：磁场是磁体周围空间里存在的一种特殊物质，它对放入其中的磁体有作用力。

磁场的强度用磁感应强度B表示，单位是特斯拉。

4.电磁波：电磁波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。

电磁波在真空传播速度与光速一样，速度为30万千米/秒。

二、基本定律1.库仑定律：库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律，其内容为：真空中两点电荷间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力在它们的连线上。

2.安培定律：安培定律是描述电流和电流激发磁场的定律，其内容为：电流I1通过一条无限长直导线时，在距离导线r处产生的磁场强度H1与I1成正比，与r成反比，即H1与I1r成反比。

磁场方向垂直于电流方向和通过点的平面。

3.法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律是描述磁场变化引起电场变化的定律，其内容为：穿过电路的磁通量发生变化时，产生感应电动势。

感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，与电路的匝数成正比。

4.麦克斯韦方程组：麦克斯韦方程组是描述电磁场分布和电磁波传播的四个偏微分方程，包括库仑定律、法拉第电磁感应定律、安培定律和位移电流定律。

三、电磁波的传播1.电磁波的发射：电磁波的产生通常是通过振荡电路实现的。

当振荡电路中的电场和磁场相互垂直且同相振荡时，电磁波便会产生并向外传播。

电磁学理论及应用无所不在的电磁现象电磁学是一门物理学科，研究的是电和磁的现象和它们的相互作用。

从广义上来说，电磁学贯穿了我们生活中的各个方面，因为电磁现象无处不在，例如光、声音、雷电、无线电、电子等等。

电磁现象不仅影响着我们的日常生活和通讯、交通、能源等方面，而且也为科学技术的发展提供了重要的基础，如计算机、生物技术等领域的发展都与电磁学息息相关。

电磁学的基本理论电磁学基于麦克斯韦方程组展开，其中最著名的是法拉第电磁感应定律和安培定律，描述了电磁场中的电流和磁场如何相互作用。

电磁学本身关注的是time-varying的行为，而很多物理现象可以被视为几何图形或电路中的电流和电荷的运动。

因此，电磁学的基本方程也涉及一些麻烦的数学。

电磁学的应用电的应用。

电磁学的最初应用是电线、电机和发电机等方面，随着发电技术的发展，大规模发电的电站开始出现，电磁学的应用范围也扩展到了电照明、电加热和电化学等领域，电磁学的传输与控制方面的应用，其中就包括电线电缆、互感器、变压器、继电器、电机等方面的成熟技术。

无线电的应用。

无线电技术是电磁学的一大应用领域。

通过调制和解调技术，人们可以在不使用物理电线的情况下，将信息传输到距离地球很远的地方。

由于无线电技术的商业化，使得人们能够更加容易地获取信息并且进行远距离交流。

RFID和无线传感器网络技术也是在无线电技术的基础上发展出来的，例如，RFID技术可以实现智能物流和智能制造等应用场景。

计算机的应用。

计算机技术的发展也离不开电磁学的成果。

现代计算机和其他电子设备，如手机、平板电脑和智能家居，都利用了电子学、通讯、信号处理和计算机科学的技术。

通过精密的电路和细小的元器件，这些设备将电子轻松地管理和处理，从而实现各种复杂应用，如人工智能和区块链技术等等。

生物学的应用。

电磁学在生物医学领域中也起了重要的作用。

人体产生的电场和磁场，经常被用来检测人体的不同部分。

例如，电生理学方法可以检测大脑的活动情况，磁共振成像技术可以检查人体组织的结构和病变。

电磁学的电磁波理论电磁波理论是电磁学的重要组成部分，它描述了电磁波的性质以及它们在空间中的传播方式。

本文将深入探讨电磁波的起源、特性以及应用领域，帮助读者更好地理解电磁波理论。

一、电磁波的起源电磁波的概念最早由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在19世纪提出。

他通过数学方程组将电场和磁场联系在一起，并解释了光是一种电磁现象的本质。

麦克斯韦的方程组，即麦克斯韦方程组，成为了电磁波理论的基础。

二、电磁波的特性1. 频率和波长：电磁波是由振荡的电场和磁场组成的，其传播速度是恒定不变的，即光速。

电磁波的频率（f）和波长（λ）之间存在着一定的关系：c = fλ，其中c表示光速。

频率越高，波长越短，反之亦然。

2. 极化：电磁波的振动方向可以是任意的，但在实际应用中，我们通常只考虑线偏振和圆偏振两种极化方式。

线偏振是指电磁波的电场振动方向沿着一条直线，在传播过程中保持不变；圆偏振是指电场振动方向按照圆周轨迹旋转，可以是顺时针或逆时针方向。

3. 干涉和衍射：电磁波在传播过程中会发生干涉和衍射现象。

干涉是指两个或多个电磁波叠加形成的现象，可以产生增强或抵消效果；衍射是指电磁波通过一个障碍物或绕过物体后发生的扩散现象。

三、电磁波的应用领域电磁波在人类的日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

以下是电磁波在不同领域的应用示例。

1. 通信技术：无线通信技术借助电磁波的传播特性实现信息的传递。

无线电、电视、手机等设备都是基于电磁波理论设计和制造的。

2. 医学诊断：医学影像学中的X射线、核磁共振（MRI）和超声波等技术都利用了电磁波的特性，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。

3. 光学技术：光学技术是电磁波的一个重要应用领域。

例如激光技术广泛应用于激光打印、激光切割等领域；光纤通信利用的就是光的传播特性。

4. 太阳能：太阳能利用了太阳光中的电磁波能量进行发电。

太阳能电池板将太阳光转化为电能，为可再生能源的利用提供了一种环保的选择。

电磁学原理解析电磁学是研究电场和磁场相互作用及其规律的科学。

它是物理学的基础学科之一，广泛应用在电子工程、通信工程、能源工程等领域。

本文将对电磁学的基本原理进行解析，旨在帮助读者理解电磁学的基本概念和运用。

一、电磁学的基本概念1.1 电场和磁场电场是由电荷产生的力场，表征电荷之间的相互作用。

磁场是由运动的电荷产生的，表征电流产生的力场。

电场和磁场在空间中都具有方向和大小，它们相互作用，影响着物质的运动和能量的传递。

1.2 电磁感应和电磁波电磁感应指的是通过磁场的变化产生电场，或者通过电场的变化产生磁场。

电磁感应现象是许多现代科技设备的基础，如发电机、变压器等。

而电磁波则是指电场和磁场以波动的形式传播的现象，包括无线电波、微波、可见光、X射线等。

1.3 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组，由麦克斯韦根据电磁学实验数据总结而得。

它包括四个方程，分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第定律。

这些方程描述了电磁场的产生、传播和相互作用规律。

二、电磁学的应用2.1 电力工程中的应用电力工程是电磁学应用的重要领域之一。

通过电磁感应原理，我们可以实现能量的转换和传输。

例如，发电机利用电磁感应产生电力，变压器利用电磁感应实现电能的升降压传输。

电磁学原理也应用于电网的输电线路设计、电力系统的稳定性分析等方面。

2.2 通信工程中的应用电磁学是现代通信工程的基础。

无线电通信、卫星通信、光纤通信等都依赖于电磁波的传播和调制。

电磁学原理在无线电发射与接收、天线设计和信号处理等方面都有广泛的应用。

另外，电磁兼容性和电磁干扰的控制也是通信工程中重要的一环。

2.3 能源工程中的应用电磁学在能源工程中有着重要的应用。

例如，太阳能电池通过光电效应将光能转化为电能，利用了电磁学的原理。

另外，电磁感应加热技术、磁悬浮列车技术等也是能源工程中电磁学应用的典型案例。

三、电磁学的发展趋势3.1 纳米电磁学随着纳米材料的发展，纳米电磁学成为了电磁学研究的热点之一。

电磁学基础理论的研究和应用电磁学是物理学中的一个分支，研究电荷与电荷之间，电荷与电磁场之间相互作用的规律和性质，是现代科技中不可或缺的一部分。

本文将对电磁学基础理论的研究和应用进行探讨。

一、电磁学基础理论的研究麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁现象的基本方程组。

它由四个方程组成，包括电场和磁场的高斯定律、安培定律、法拉第电磁感应定律和安培-马克思定律。

这些方程描述了电磁场的生成和传播，以及电磁场与物质之间的相互作用。

研究麦克斯韦方程组，可以深入理解电磁现象的本质和特性。

电磁波理论电磁波理论是描述电磁波传播的基础理论。

根据麦克斯韦方程组的推导，电场和磁场之间存在相互耦合的关系。

当电场发生变化时，磁场也会发生变化，从而产生电磁波。

电磁波是一种横波，具有电场和磁场的振动成分。

电磁波的传播速度等于真空中光速，即299792458m/s。

电磁力学电磁力学是描述电荷和电磁场之间相互作用的理论。

电荷之间的相互作用由库伦定律描述，它表明同性电荷相斥，异性电荷相吸。

电磁场对电荷的作用由洛伦兹力描述，它是电场和磁场的叉积。

洛伦兹力的方向垂直于电场和磁场的方向，大小与电荷、电场、磁场的强度有关。

二、电磁学基础理论的应用通信技术通信技术是电磁学的一个重要应用领域。

电磁波可以传播到远处，可以通过无线电波实现远距离通信。

无线电通信可以分为广播、电视、卫星通信、移动通信等多个方面。

电磁学的基础理论为通信技术的发展提供了重要的支持电磁感应电磁感应是一种利用电磁场相互作用的现象，将机械能转化为电能的过程。

电磁感应的原理是，当磁场的变化穿过一个导体时，就会在导体内部产生电流。

这个过程是由法拉第电磁感应定律描述的。

利用电磁感应的原理，我们可以制造发电机、电动机、变压器等电气设备，这些设备已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

电磁辐射电磁辐射是电磁波在空间中传播的过程，也是电磁学的一个重要应用领域。

电磁辐射包括无线电波、光波、红外线、紫外线、X射线等多个方面。

电磁学的基本理论和应用电磁学是研究电荷与电磁场相互作用的学科，涉及电场、磁场、电磁波等内容。

电磁学理论的发展促进了现代科学技术的进步，广泛应用于工程、通信、医学等领域。

本文将介绍电磁学的基本理论和一些常见应用。

一、电磁学的基本理论1. 库仑定律库仑定律是电磁学的基础之一。

根据库仑定律，两个点电荷之间的电力大小与它们之间的距离平方成反比，与电荷的大小成正比。

这一定律表明了电荷的相互作用与距离和电荷之间的属性有关。

2. 高斯定律高斯定律是研究电场的基本定律之一。

根据高斯定律，电场通过封闭曲面的电通量与该曲面内的电荷量成正比。

这一定律可以帮助我们计算电场分布并解释电场的性质。

3. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电流。

根据法拉第电磁感应定律，当闭合线圈或导体中的磁通量发生变化时，会产生感应电动势或感应电流。

该定律为发电机、变压器等电磁设备的工作原理提供了理论基础。

4. 安培定律安培定律是研究磁场的基本定律之一。

根据安培定律，通过闭合电路的磁场强度与该电路上所包围的电流成正比。

这一定律揭示了电流产生的磁场特性，为设计电磁铁、磁共振成像等设备提供了依据。

5. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁学研究的核心方程，由麦克斯韦整理和总结了电磁学的基本理论。

麦克斯韦方程组包括了电场、磁场与它们的相互关系，形成了统一的电磁理论。

这一理论奠定了电磁学的基础，指导了电磁波的研究与应用。

二、电磁学的应用1. 电力工程电磁学在电力工程中的应用广泛。

例如，利用电场的力作用和磁场的感应效应，发明了电动机、发电机、变压器等电力设备，实现了能量的转换和传输。

电磁学的理论指导了电力系统的设计、运行和维护，保障了电力供应的稳定性和可靠性。

2. 通信技术电磁学在通信技术中起着关键作用。

无线通信依赖于电磁波的传播和接收。

通过电磁场的调制和解调，信息可以在远距离传输。

电磁学的原理为无线电、雷达、卫星通信、光纤通信等技术的发展提供了基础。

物理电磁学理论物理学是研究自然界各种现象和规律的科学。

而电磁学作为物理学的一支重要分支，研究的是电和磁现象的原理和规律。

本文将探讨电磁学理论的基本概念、电磁场、电磁波以及电磁辐射等内容。

一、电磁学理论基本概念电磁学理论的基础概念包括电荷、电场、电势、磁场、磁感应强度和磁标量势等。

1. 电荷是电磁学研究的基础，分为正电荷和负电荷。

同性电荷相斥，异性电荷相吸。

2. 电场是指电荷周围存在的电力作用区域。

电场主要由电荷产生，并采用电场力线表示，力线越密集表示电场越强。

3. 电势是描述电场强弱的物理量，通常表示为V。

电势差是指在两点之间单位正电荷所具有的电势能差。

4. 磁场是指磁体周围的磁力作用区域。

磁场主要由磁荷（磁单极子）和电流产生。

5. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通常表示为B。

磁感应强度的方向与磁场力线的方向相同。

6. 磁标量势是指描述磁场分布的物理量，通常表示为φ。

二、电磁场电磁场是指电场与磁场同时存在的区域，是电磁学理论的基础概念之一。

1. 电场与磁场的相互作用是电磁场产生的基础。

当电流通过导线时，会产生磁场；而变化的磁场则会产生感应电场。

2. 麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心内容，描述了电场与磁场之间的相互关系和运动规律。

3. 电磁力是电磁场中的物体所受到的力，可以通过洛伦兹力计算，包括库仑力和洛伦兹力。

4. 电磁感应是指改变磁场强度或者磁通量时，所产生的感应电动势和感应电流。

三、电磁波电磁波是电磁场的一种表现形式，具有电场和磁场的振荡。

电磁波的传播速度等于真空中的光速。

1. 电磁波的生成是由振动带动电场和磁场的产生，振动的源头可以是电荷的振动或者电流的变化。

2. 电磁波分为空间上的平面波和球面波两种形式。

平面波特点是波阵面平行，球面波特点是波阵面呈球面膨胀。

3. 电磁波的频率和波长呈倒数关系，频率越高，波长越短。

电磁波的频率范围广泛，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线等。

电磁场与电磁波的基本理论和工程应用电磁场和电磁波是电磁学的基础概念，其理论和应用在现代科技社会中起着重要作用。

本文将详细介绍电磁场和电磁波的基本理论以及其在工程应用中的具体情况。

一、电磁场的基本理论1.1 电磁场的概念电磁场是一种存在于空间中的物理现象，描绘了电荷和电流的相互作用过程。

它由电场和磁场两部分组成，具有方向强度和传播速度等特性。

1.2 电磁场的数学表达电磁场的数学表达主要是通过麦克斯韦方程组来描述。

麦克斯韦方程组包括四个方程，分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和法拉第电磁感应第二定律。

1.3 电磁场的特性电磁场有许多特性，其中包括：- 有源性：电磁场的产生需要带电粒子或电流作为能量源。

- 传播性：电磁场可以在空间中传播，并以光速的速度传递信息。

- 叠加性：多个电磁场可以叠加形成新的电磁场。

- 势能性：电磁场可以与电荷相互转化，从而进行能量的传递。

二、电磁波的基本理论2.1 电磁波的概念电磁波是由电磁场在空间中传播形成的一种波动现象。

它由电场和磁场的相互作用引起，具有电磁场的传播速度和特性。

2.2 电磁波的产生和传播电磁波的产生主要是通过加速带电粒子或振荡电流来实现的。

一旦电磁波产生后，它会以电磁场的形式在空间中传播，直到被吸收或衰减。

2.3 电磁波的分类根据波长和频率的不同，电磁波可以分为不同的分类，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

三、电磁场和电磁波的工程应用3.1 通信技术电磁场和电磁波在通信技术中起着关键作用。

无线电波和微波被广泛应用于无线通信和卫星通讯领域，可实现远距离的信息传输。

3.2 雷达技术雷达技术利用电磁波进行探测和测距，广泛应用于航空、军事等领域。

雷达可实现对目标的探测、定位和跟踪，具有重要意义。

3.3 高频加热技术高频加热技术是利用电磁场的能量将物体加热到所需温度。

它在工业生产中广泛应用于熔融金属、加热塑料等领域。

3.4 医学诊断技术电磁波在医学诊断技术中也有重要应用。

高二物理学习中的电磁学理论理解电磁学理论在高二物理学习中的理解在高二物理学习中，电磁学理论是一个重要的内容。

电磁学理论研究电荷和电流所产生的电场和磁场之间的相互关系，是理解和应用电学和磁学的基础。

本文将从电场和磁场的定义、电磁感应定律、电磁波等方面进行论述，以帮助读者更好地理解高二物理学习中的电磁学理论。

一、电场的定义与性质1. 电场的定义电场是指某个点周围空间中由电荷产生的力场。

它是通过电荷之间的相互作用所传递的作用力。

根据库仑定律，电场强度E可以用如下公式计算：E = k * (Q / r^2)其中，E为电场强度，k为库仑常数，Q为电荷量，r为距离。

2. 电场的性质电场具有以下性质：（1）电场的方向与电荷正负有关。

正电荷产生的电场指向外部，负电荷产生的电场指向内部。

（2）电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。

电荷量越大，电场强度越大；距离越远，电场强度越小。

二、磁场的定义与性质1. 磁场的定义磁场是指由电流所产生的力场。

磁场可以通过安培环路定理计算。

在一段导线上通过的电流I所产生的磁场B可以用如下公式表示：B = (μ0 * I) / (2π * r)其中，B为磁感应强度，μ0为真空中的磁导率，I为电流，r为距离。

2. 磁场的性质磁场具有以下性质：（1）磁场的方向与电流方向有关。

电流方向为顺时针时，磁场方向为垂直于电流方向的顺时针方向；电流方向为逆时针时，磁场方向为垂直于电流方向的逆时针方向。

（2）磁感应强度与电流成正比，与距离成反比。

电流越大，磁感应强度越大；距离越远，磁感应强度越小。

三、电磁感应定律电磁感应定律是描述电场和磁场相互作用的定律。

它可以分为法拉第电磁感应定律和楞次定律。

1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出，当磁通量的变化率与一个导线之间相互作用时，会在导线中产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E可以用如下公式计算：E = -dΦ / dt其中，E为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

物理电磁学理论物理学家们用数学方法来研究物质中的电荷和磁场的相互作用关系，这个领域被称为电磁学。

电磁学是物理学的一个重要分支，研究物质中的电荷和磁场对于我们理解自然界的运行机制至关重要。

在本文中，我们将深入探讨一些物理电磁学的基本理论。

1. 静电学静电学是电磁学的最早的分支之一，研究静止的电荷和它们之间的相互作用。

根据库伦定律，两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离呈反比，与电荷的大小呈正比。

静电学的一个重要概念是电场，电场描述了在某个点处由电荷引起的力的作用。

通过电场，我们可以计算任意电荷在给定点处所受到的力。

2. 洛伦兹力和运动电荷当电荷以一定速度移动时，它将受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力是由磁场对运动电荷施加的力，它与电荷的速度和磁场的性质有关。

根据洛伦兹力的方向，电荷将相应地进行偏转或者成为一种导体中的电流。

运动电荷的行为是电磁学研究的核心。

3. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本规律。

根据法拉第定律，当一个变化的磁场穿过一个线圈时，将在线圈中产生感应电动势。

这个法则是电磁感应和发电机原理的基础。

它也解释了变压器中的电磁感应过程。

法拉第电磁感应定律是电磁学理论中的一个重要概念。

4. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电动力学的基本方程。

它们由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出，总结了电场和磁场之间的相互关系以及它们如何随着时间和空间变化。

麦克斯韦方程组包含了库伦定律、法拉第电磁感应定律以及一些其他的关系。

这些方程组形成了电磁学理论的基础，并使我们能够研究电磁波、光的传播以及广泛的电磁现象。

5. 电磁辐射电磁辐射是由电场和磁场以波的形式传播的能量。

在电磁学中，我们研究了电磁波的性质和行为。

电磁波包括射频和微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等不同波长的辐射。

电磁辐射在通信、医学、天文学等领域都有广泛的应用。

总结：物理电磁学理论提供了我们理解和解释自然界中电荷和磁场相互作用的基础。

电磁学与电磁学理论电磁学是一门研究电磁现象及其相互作用的学科，它是现代物理学的基础之一。

通过对电场和磁场的定量描述，电磁学理论提供了解释电磁现象的框架。

本文将探讨电磁学的基本原理、电磁学理论的发展以及其在现代科技中的应用。

首先，电磁学的基本原理是电场和磁场的相互作用。

电场是由带电粒子周围的电荷所产生的力场，而磁场是由运动带电粒子所产生的力场。

根据电磁学的原理，电场和磁场可以相互转换，而电磁场则是电场和磁场在空间中同时存在的一种状态。

在电磁理论中，麦克斯韦方程组提供了描述电磁场演化的数学模型。

麦克斯韦方程组是电磁学理论的基石。

该方程组由四个方程组成，分别是：麦克斯韦第一、二定律、安培定律和法拉第电磁感应定律。

这些方程揭示了电磁场的本质以及其与带电物体之间的相互作用。

通过求解麦克斯韦方程组，我们能够预测电磁场的行为，如电磁波的传播和电磁辐射的发生。

在电磁学的发展历程中，麦克斯韦方程组的提出是一个重要的里程碑。

这一理论的建立彻底改变了人们对电磁现象的认识。

正是基于麦克斯韦方程组，爱因斯坦提出了相对论，并将电磁力纳入了统一场论框架。

爱因斯坦的相对论给电磁学理论带来了深刻的变革，揭示了电磁场与时空结构的密切关系。

而后，量子电动力学的发展又进一步推动了电磁学理论的发展。

电磁学理论在现代科技中发挥着重要的作用。

其中一个典型的应用就是通信技术。

无线通信依赖于电磁波的传播，电磁学理论提供了解释和分析电磁波传播的基础。

通过电磁学的理论指导，我们能够设计和优化天线、调制解调器等设备，以实现高效、远距离的信息传输。

另外，电磁学理论也为雷达、卫星导航等应用提供了基础。

这些技术的发展离不开电磁学理论对电磁波传播特性的深入研究。

除了通信技术，电磁学理论还在电力系统、电动车辆、电磁散射成像等领域有广泛的应用。

在电力系统中，电磁学理论为电能的输送和分配提供了依据。

通过对电磁场的分析和计算，我们能够预测电力线路的损耗和电磁辐射情况，以提高电力系统的稳定性和效率。

电磁学
电磁学是物理学的一个分支，它主要研究电场和磁场之间的关系。

电磁学有两条基本原理：(1) 电流或变化的电场产生磁场(2) 变化的磁场产生电场。

1820年，丹麦科学家汉斯·奥斯特发现，带电导体的周围存在磁场。

他将磁针放到通电导线旁边时，磁针发生了偏转。

由于磁针只有在磁场的作用下才会发生偏转，因此这个实验证明了电流能够产生磁场。

十九世纪20年代，法国科学家安德烈·安培证实了电流能够产生磁场。

他由此推断，永磁体中存在着微小电流。

奥斯特和安培的研究结果使得电磁场理论得到了发展，并使电磁铁广泛应用到了电报和电铃中。

电磁铁就是内部插有铁心的线圈。

当线圈中通过电流的时候，铁心就会被瞬间磁化。

如果电流的方向发生改变，那么电磁铁的磁极也会随之发生改变。

磁场可以产生电流，称为电磁感应现象。

十九世纪30年代英国科学家法拉第和美国科学家亨利分别发现了电磁感应现象。

电磁感应现象是指变化的磁场能够在导体中产生电场。

比如，当磁铁穿过线圈的时候，线圈上各个点的电势会发生改变，由于电势差的存在，就会在导体中产生电流。

电磁感应现象是发电机工作的基本原理。

而电动机则是应用了与电磁感应相反的效应，也就是磁铁的磁场对通电线圈中的电流发生作用，线圈则发生移动。

1864年，英国科学家麦克斯韦推断，电场和磁场相互作用，产生电磁波。

大约20年后，德国物理学家赫兹通过实验证实了麦克斯韦的理论。