个不可分离的统一场,称为电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。
理解电磁场是统一的整体:
根据麦克斯韦电磁场理论的两个要点:在变化的磁场的周围空间将产生涡漩电场,在变化的电场的周围空间将产生涡漩磁场.当变化的电场增强时,磁感线沿某一方向旋转,则在磁场减弱时,磁感线将沿相反方向旋转,如果电场不改变是静止的,则就不产生磁场.同理,减弱或增强的电场周围也将产生不同旋转方向的磁场.因此,变化的电场在其周围产生磁场,变化的磁场在其周围产生电场,一种场的突然减弱,导致另一种场的产生.这样,周期性变化的电场、磁场相互激发,形成的电磁场链一环套一环,如下图所示.需要注意的是,这里的电场和磁场必须是变化的,形成的电磁场链环不可能是静止的,这种电磁场是无源场(即:不是由电荷激发的电场,也不是由运动电荷-电流激发的磁场.),并非简单地将电场、磁场相加,而是相互联系、不可分割的统一整体.在电磁场示意图中,电场E矢量和磁场B矢量,在空间相互激发时,相互垂直,以光速c在空间传播.
3.电磁波
变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去,就形成了电磁波。
(1)有效地发射电磁波的条件是:①频率足够高(单位时间内辐射出的能量P∝f 4);②形成开放电路(把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去)。
(2)电磁波的特点:
①电磁波是横波。在电磁波传播方向上的任一点,场强E和磁感应强度B均与传播方向垂直且随时间变化,因此电磁波是横波。
②电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播。在真空中的波速为c=3.0×108m/s。
③波速和波长、频率的关系:c=λf
注意:麦克斯韦根据他提出的电磁场理论预言了电磁波的存在以及在真空中波速等于光速c,后由赫兹用实验证实了电磁波的存在
(3)电磁波和机械波有本质的不同
4.无线电波的发射和接收
(1)无线电波:无线电技术中使用的电磁波
(2)无线电波的发射:如图所示。
①调制:使电磁波随各种信号而改变