电磁学

普通物理之电磁学电磁学是物理学的一个分支。

广义的电磁学可以说是包含电学和磁学，但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。

主要研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等等。

电磁学综述电磁学是研究电磁和电磁的相互作用现象，及其规律和应用的物理学分支学科。

根据近代物理学的观点，磁的现象是由运动电荷所产生的，因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。

所以，电磁学和电学的内容很难截然划分，而“电学”有时也就作为“电磁学”的简称。

早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。

电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。

这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。

麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。

电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。

和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。

一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。

初中物理中的电磁学知识点整理电磁学是物理学的一个重要分支，它研究电荷和电流的相互作用，以及电磁场的产生和传播。

初中物理中的电磁学内容主要包括静电学和电磁感应两个方面。

本文将对初中物理中的电磁学知识点进行整理，帮助同学们更好地理解和掌握这些知识。

一、静电学1. 电荷和电场- 电荷的性质：电荷是物质的一种基本属性，分为正电荷和负电荷。

- 电荷守恒定律：孤立系统中的总电荷保持不变，电荷可以通过接触、摩擦、感应等方式转移。

- 电场的概念：电荷周围存在着电场，电场是一种物质的属性，用于描述电荷周围的作用力。

2. 静电场和电势- 静电场的特征：静电场是由静止不动的电荷产生的，具有方向和大小。

- 静电场的性质：静电场内电势能是电荷的函数，电场强度是电势的负梯度。

- 电势的概念：电场中单位正电荷所具有的势能。

3. 静电力和库仑定律- 静电力的概念：电荷之间由于静电场相互作用而产生的力。

- 库仑定律：两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离成反比，与它们的电量乘积成正比。

二、电磁感应1. 电磁感应现象- 电磁感应的概念：导体中的电流产生磁场，当磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势。

- 楞次定律：电磁感应过程中，感应电动势的方向总是使得感应电流产生磁场的变化方向与原磁场变化的方向相反。

2. 法拉第电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

- 磁通量的概念：磁场垂直于导线的面积，是磁感线穿过该面积的数量。

3. 感应电动势与电磁感应定律的应用- 感应电动势的应用：电磁感应广泛应用于变压器、发电机等设备中。

- 变压器的工作原理：利用电磁感应将交流电转换为所需电压。

三、其他电磁学知识点1. 电磁铁和电磁漏斗- 电磁铁的原理：通过通电线圈产生磁场，使铁芯具有磁性，实现吸附物体的功能。

- 电磁漏斗的应用：利用磁场对铁矿石进行吸附，实现矿石的分离。

2. 电磁波的概念- 电磁波的特点：电场和磁场交变产生的波动现象。

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。

电磁学概述大量实验事实表明，物体间的相互作用不是超距作用，而是由场传递的。

电磁力就是由电磁场传递的。

正是场与实物间的相互作用，才导致实物间的相互作用。

电磁学：研究物质间电磁相互作用，研究电磁场的产生、变化和运动的规律。

关于电磁现象的观察记录公元前约585年希腊学者泰勒斯观察到用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体。

“电”(e l e c t r i c i t y)这个词就是来源于希腊文琥珀。

我国，战国时期《韩非子》中有关“司南”的记载;《吕氏春秋》中有关“慈石召铁”的记载东汉时期王充所著《论衡》一书记有“顿牟缀芥，磁石引针”字句电和磁现象的系统研究英国威廉·吉尔伯特在1600年出版的《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》一书中描述了对电现象所做的研究，把琥珀、金刚石、蓝宝石、硫磺、树脂等物质摩擦后会吸引轻小物体的作用称为“电性”，也正是他创造了“电”这个词。

吉尔伯特第一次明确区分了以前常被人混在一起的电和磁这两种吸引。

他指出这两种吸引之间有深刻的差异。

电磁现象的定量研究从1785年库仑定律的建立开始，其后通过泊松、高斯等人的研究形成了静电场（以及静磁场）的（超距作用）理论。

伽伐尼于1786年发现了电流，后经伏特、欧姆、法拉第等人发现了关于电流的定律。

1820年奥斯特发现了电流的磁效应，一两年内，毕奥、萨伐尔、安培、拉普拉斯等作了进一步定量的研究。

1831年法拉第发现了有名的电磁感应现象，并提出了场和力线的概念，进一步揭示了电与磁的联系。

在这样的基础上，麦克斯韦集前人之大成，再加上他极富创见的关于感应电场和位移电流的假说，建立了以一套方程组为基础的完整的宏观的电磁场理论。

电磁学内容按性质来分，主要包括“场”和“路”两部分。

大学物理偏重于从“场”的观点来进行阐述。

“场”不同于实物物质，它具有空间分布，但同样具有质量、能量和动量，对矢量场（包括静电场和磁场）的描述通常用到“通量”和“环流”两个概念及相应的通量定理和环路定理。

电磁学的三大定律电磁学是物理学的一个重要分支，研究电荷与电流之间的相互作用和电磁波的传播规律。

在电磁学中，有三大定律，分别是库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律。

本文将依次对这三大定律进行阐述，并展示电磁学在现代科技中的应用。

一、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。

它表明，两个电荷之间的力正比于它们的电荷量的乘积，反比于它们之间距离的平方。

具体而言，如果两个电荷之间的距离翻倍，它们之间的相互作用力将减小到原来的四分之一。

库仑定律的应用非常广泛。

例如，在电子学中，电子器件中的电荷相互作用决定了电路的性能。

在电磁波传播中，库仑定律揭示了电磁波的传播规律，为通信技术的发展提供了理论基础。

二、安培定律安培定律是描述电流与磁场之间相互作用的定律。

根据安培定律，电流元产生的磁场在与其垂直的方向上，与电流元之间的距离成反比。

而且，磁场的强度与电流的大小成正比。

安培定律在电磁学中具有重要的意义。

例如，根据安培定律，我们可以推导出著名的比奥-萨伐尔定律，该定律描述了通过一根导线的电流与导线周围磁场之间的关系。

在电动机、发电机等电磁设备中，安培定律被广泛应用。

三、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动势。

根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈中就会产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。

法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律，应用广泛。

例如，变压器的工作原理就是基于法拉第电磁感应定律。

变压器通过交变电流产生的磁场变化，使得次级线圈中产生感应电动势，从而实现电能的传输和变换。

以上是电磁学的三大定律的简要介绍。

这些定律不仅是电磁学理论体系的基石，也是现代科技发展的重要支撑。

电磁学的应用涉及到电子技术、通信技术、能源技术等多个领域，推动了人类社会的进步和发展。

电磁学的三大定律——库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律，是电磁学研究的重要基础。

电磁学1 磁感应强度 (flux density )：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，单位是特斯拉（T ）,用符号B 表示。

其大小可用通电导体在磁场中受力的大小来衡量，即lIF B =（该导体与磁场方向垂直），其方向与产生磁场的电流的方向遵循右螺旋关系。

磁感应强度也叫磁通密度。

2 磁场强度 (magnetizing force )：磁场强度H 与磁感应强度B 的关系是μ=B H （µ为磁导率），是一种引用的物理量，用来表示磁场与电流之间的关系。

3 磁通 (flux )：磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通，单位是韦伯（Wb ）。

4 磁导率 （permeability ）：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个物理量，可通过测取同一点的B 、H 值确定。

物质按导磁性能的不同分为磁性物质（或称铁磁物质，如铁、钴、镍及其合金）和非磁性物质（如铜、铝、橡胶等绝缘材料及空气）。

非磁性物质的磁导率近似等于真空的磁导率0μ，而铁磁性物质的磁导率μ远大于真空的磁导率，即μ>>0μ。

5 磁滞 (hysteresis )：铁磁体在反复磁化的过程中，其磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。

6 磁滞回线 (hysteresis loop )：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。

7 基本磁化曲线 (fundamental magnetization curve )：铁磁体磁滞回线的形状与磁感应强度（或磁场强度）的最大值有关，在绘制磁滞回线时，如果对磁感应强度（或磁场强度）最大值取不同的数值，就得到一系列的磁滞回线，连接这些回线顶点的曲线叫基本磁化曲线。

8 磁饱和（magnetic saturation ）：在磁化曲线中，当磁场强度增加到一定值以后，磁场强度继续增加，而磁感应强度却增加得很少的现象。