求变化的电场产生磁场演示实验视频-位移电流视频-物理
编辑： admin 2017-09-03
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如果想把磁针放平板电容器中去演示基本上都存在原理问题（这也是为什么麦克斯韦提出位移电流假说35年后才由赫兹实验验证）.只能用赫兹的办法,用验证电磁波存在来说明变化的电场产生磁场.这种视频其实就很多了,比如
类似问题
类似问题1：变化的磁场产生电场?这个电场是一如果说均匀变化的磁场产生稳定的电场,那一根闭合导线,穿过它的磁通量均匀变化,就会产生稳定的电场,导线在这个稳定电场中产生恒定电流可是既然导线
一楼,楼主爱转牛角尖是因为牛角尖的确存在.完备的理论是不应该有牛角尖被人钻的.而且一楼错解.
a,楼主想说：“均匀变化的电场引发恒定磁场”,但是这里却是恒定电场引发恒定磁场,矛盾.这里楼主引入了闭合导线这一道具.但是道具是不被允许的,因为你已经改变大前提了.所以把闭合导线拿走,没有恒定磁场了,就不矛盾了.
我觉得这里不能引入道具.如果没有道具,电流不会出现；电流不出现,就不会出现恒定的磁场.大前提改变了是因为,我们一直在说“电场-磁场,磁场-电场”的问题,但是这个道具的出现使得出现了“电流”.电流和电场不是对等的东西了.
b,超不超导,没什么关系吧.不中和的关键是这时电路中是交流电啊,不是直流电.
看来这部分回答需要补充.振荡本来就是一个交流的过程,电容充放电,电路中电流大小方向不断改变,这就是交流电了.楼主所说的应该是直流电源供电下断开供电电源,形成一个LC闭合环路所产生的电磁振荡.不考虑电阻耗散能量的话,会一直这么振荡下去.这已经符合交流电的定义了.还有其它的振荡形式,比如说在高频电路中.这里不详述.
导线超不超导,只是能量耗散不耗散的问题而已.中和是电容两极板之间的电荷中和,而不是和别的什么地方的电荷中和.这里其实中和了无数次,然后又充电了无数次.中和就是放电.放完电了充电,充完电了放电,一次又一次.
c,一根导线发射出的能量可以很大啊!为什么楼主的结论是很小呢?发射天线就是一根导线,或者说由很多由导线制作成的小天线组成的大天线.这时导线不是闭合回路中的导线,而是两头开路的导线.和第二个问题一样,这时驱动电流是交流电,不是直流电.这里头还涉及到波动理论了.这根导线自己就是电容和电感了.把电感拉直不就成直线了吗.导线就是自感无穷小的电感.导线两端和空气组成电容.你把电容掰开,两面本来相对的面变成都朝着外面,然后把面积无穷小,这就是两端开路的导线的对外两个端面了
导线要发射功率,要经过特定的设计.比方说长度,驱动电流的频率等.还有一点,就是这个导线是两端开路的,而不是接在闭合回路中的导线.其实这时的导线就是天线了.你看看收音机的天线,就是一条单独的导线.这个是接受功率的天线,但是收信号和发信号的天线是一样的.
补充：恒定电场产生恒定电流,恒定电流却产生不随时间变化的电场.这里说恒定和变化都是相对时间来说,不对空间来说.恒定电流产生的磁场随着离电流越远越小,但是不随时间变化.
1,楼主说 “按理说要产生磁场必须要变化的电场啊” ,请问按的是什么理?这完全没有道理.产生磁场有很多方法,变化的电场只是一种.引入导线就是用了另外一种方法来参生磁场.再一次重申,电流和电场,电流和电势差有本质的区别.一旦使得电势差变成电流,问题的本质已经改变.
2,这里电场能和磁场能相互转换.强烈建议楼主不要再用“中和”这个词,用“放电”容易理解的多.导线连电容两端当然电容放电啦,这没问题.你把LC回路中的电感拉直,电容也会放电,而且放完电就不再充电了,和导线连电容没区别.这里又说超导了!电感和电阻不是同样的东西.电感不是由于电阻而产生的,而是由结构参生的,用导线还是超导都一样.有电感才会充电、放电.
3,发射的或者接受的能量流密度由坡印亭矢量衡量.P=E*H（矢量叉乘）.楼下有说由“角频率”决定,其实并非如此.角频率只影响能量随时间的分布而已,功率的大小是由E和H的振幅决定的.
好累!再补充
一、变化的电场以及电流是产生磁场的两个来源.你以后学到麦克斯韦方程组时会再接触到.变化的电场和电流是两回事.电场是产生电流的必要条件,但不是充分条件.无论恒定的或者变化的电场都可能产生电流.比方说,干电池和小灯泡连成回路,这时电场是恒定的,电流也是恒定的.家用用电器用交流电,电场是正弦变化的,电流也是正弦变化的.
二、关于能量跑到哪里去了.电荷中和,也叫做复合.本来没有正电荷,但是由于电子离开了,原子核的正电却不会因此减小,所以整个原子会带正电.我们称这个情况为“出现了一个空穴”.就好像电子离开了,原来的地方留下一个洞一样.空穴带一个单位的正电荷.电容充电后,正极板有空穴,负极板有电子.用导线连起来,电子或者空穴移动（空穴移动可以看成是空穴捕获了旁边的原子的一个电子使得旁边的原子出现空穴）,最后电子和空穴复合,一切回归自然.这个过程需要能量.复合过程有很多方式消耗能量,比方说放出一个声子,或者一个光子,或者转化为内能,或者是以上的任意组合.
当有电感的时候,会有一部分能量转化为磁场能.电感太小会吃不掉所有的能量而使得能量以其他形式损耗掉.用导线就是这个情况,能量基本损耗掉,这次没损耗掉会给电容再充电,然后下次放电也会损耗掉.
类似问题2：为什么变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场[物理科目]
为什么变化的电场产生磁场,而变化的磁场产生电场?
这个问题是没有人可以回答你的.
这个问题就跟“为什么力能够改变物体的运动状态?"一样,属于一种根本的问题.
这是通过实验总结出的规律,至于为什么有这种规律存在,只能去问上帝（如果他老人家存在的话.）
要“解释”,就得用到麦克斯韦关于电磁场性质的一组著名的“麦克斯韦方程组”,通过张量运算可以得到“电生磁,磁生电”的结果.那至于麦克斯韦方程组本身则又是实验规律的总结.在电磁学中它就是 宪法、公理 无需证明.
一楼那个说爱因斯坦的,完全是扯淡.麦克斯韦之前的著名电磁学家有奥斯特、法拉第等等.麦克斯韦之后?对不起,麦克斯韦方程组已经把电磁学终结了.至少目前看来如此.
类似问题3：关于变化的电场产生磁场的问题麦克斯韦认为,理想情况下,一个静止的电荷周围可以认为存在一个静电场,因此静止的电荷周围没有磁场.而一个匀速运动的电荷周围是一个动电场,会产生磁场.[物理科目]
是的,兄弟你太聪明了.
磁场和电场其实是一回事情,观察者观测到的是电场力还是磁场力,完全和他所处的参考系有关系.
也就是说,电场力在另一个相对运动的参考系中,被观测到的是磁场力；但是它们本质上其实是一种东西.
鉴定的方法,可以用狭义相对论的相对密度以及相对速度的关系推导出来,然后就会发现：磁场力（或者叫做洛伦兹力）本质上和电场力在方程形式上也是统一的,具体怎么求我忘记了,但是这充分证明了电磁现象在经典物理学范畴里面的统一.具体你可以去看看费曼物理学,里面说的很详细.
当然麦克斯韦的电磁方程组,则是从理论以及形式上高度概括了电磁场变化的运动形式,这就不详述了.
小兄弟如果你只是一个高中生,就能想到这些问题,那么我由衷的佩服你.是个研究理论物理的好料子,加油!
类似问题4：变化的电场产生变化磁场?这个是对的吗?[物理科目]
不对.
变化的电场产生磁场.如电场随时间均匀变化,它产生匀均磁场.如电场随时间不均匀变化(对时间的变化率不是常数),才产生变化的磁场.
类似问题5：变化的电场产生磁场,这个变化指什么?变化的电场产生磁场,比如,是电场的大小变化还是指方向变化,还是两者都变化?匀速运动的电场,比如一个匀速运动的电子的电场,算不算变化的电场,会产[物理科目]
其实这块你们高中书上讲得有问题.这么说其实是会误导学生的.我不知道有多少人会对高中书上电磁波的电场和磁场分布图,产生疑问.
其实在麦柯斯韦方程中,变化分为空间变化和时间变化.
其实我们平时说的变化,一般是指时间变化,但是这里不行.
空间变化其实是指的空间的不均匀分布,即有的地方电场强有的地方电场弱.而空间变化其实分为两种一种是发散,类似于单电荷的电场,对应于数学叫散度.还有一种是旋转,就像一根导线产生的磁场,对应于数学叫旋度.我的理解,他们其实就是在极坐标中的径向方向和切向方向.
在麦柯斯韦方程中有两条定律与电磁转换有关,一个是时间变化的电场（严格的说还要加上电流）会产生一个空间上旋转的磁场,一个是时间上变化的磁场会产生一个旋转的电场.这里的变化指的是大小方向都算上,就像你说的一个匀速运动的电子会造成空间中电场随时间变化,所以会产生磁场,不过产生什么样的磁场,计算会相当的复杂.
确实是不一样的,而且你所问的问题在经典的框架内是解决不了的,更深一步讲,电磁场是不满足伽利略变换的.在相对论框架下,有一个专门针对电磁场的洛仑兹谐变.在那个框架下,电场和磁场整体上都会随着参考系的变换而改变,这样才能使电磁场满足相对性原理.