电子感应加速器-PowerPointPresentat.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020年5月29日星期五,#,15 十一月 2026,电子感应加速器-PowerPointPresentat,三、电磁学的发展和建立,17世纪末，牛顿把伽利略、开普勒得到的各种力学知识和理论全部概括在“三大定律”之中，实现了自然科学史上的第一次大综合，从此一个崭新的理论体系力学体系诞生了。,1865年麦克斯韦在两条假设的基础上建立了麦克斯韦方程组，实现了物理学史上的第二次大综合,使另,一个崭新的理论体系电磁学诞生了。,1785年，库仑用电扭实验，提出了库仑定律,C,2,/（Nm,2,）,库仑力：与r平方成反比。,库仑,q1,q2,1、库仑定律,奥斯特,1820年，奥斯特在,一次演讲中，偶然发现了导线通电时，在它的下方的小磁针有一微小晃动。,2、1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应,很早人们就认识到了电现象和磁现象，但人们并没有认识到它们之间的联系。,他抓住了这个现象，经过3个月的反复实验，发现了电流的磁效应,电流要产生磁场。,3、1820年毕奥萨伐尔从实验中总结了电流产生磁场的规律,.,（2）、载流导线产生的磁场,（1）、毕、萨定律,电流元产生的磁场,安培对电流磁效应做了深入的研究，,发现了电流与磁体相互作用，以及电流与电流相互作用，并提出了著名的,安培定律。,安培,载流直导线相互作用,载流螺线管与条形磁铁等效,4,、安培力,（2）.安培定律积分式,载流导线所受磁场力,（1）.安培定律微分式,安培力,电流元所受的磁场力,吉尔伯特,17世纪初，英国医生吉尔伯特在对电、磁现象的研究中断言：电与磁是两种截然不同的现象，这个错误论断一直沿续了200多年。,5、电磁感应现象的发现,1820年，奥斯特发现,电流能产生磁场,，从而纠正了吉尔伯特的错误论断，与此同时新的问题又提了出来，,磁场能否产生电流？,1820,年：奥斯特实验：电流 磁场,磁场 电流,对称性,1831年，法拉第通过实验观察到了磁场产生电流的现象，提出了著名的电磁感应定律:,1821 1831,年：法拉第实验：,当穿过闭合回路磁通量发生变化时,回路中会出现电流，感应电流、感应电动势。,N,当穿过闭合回路磁通量发生变化时,回路中会出现电流,电动势。,数学表示：,电磁感应定律:,电磁感应现象,交流电,线圈在匀强磁场中匀速转动,感应电动势,感应电流,发电机的工作原理,6、产生感应电动势的微观机制,电动势分类,动生电动势：,导体在磁场中运动产生的。,感生电动势：？,变化的磁场产生的。,机制,电动势?,实验,产生,动生,电动势原因,洛伦兹力,导致了物理学一场伟大的变革，一个新的理论电磁学由此而诞生，其标致为麦克斯韦方程组。,7、麦克斯韦方程组的建立与电磁波的发现,变化的磁场要产生电动势感生电动势，原因？,变化的磁场要在周围空间激发电场感生电场、涡旋电场；,感生电场，产生了,感生电动势,。,（1）麦克斯韦的第一条假设：涡旋电场假设,电子感应加速器,电场由两部分构成,静止电荷产生的场,变化的磁场激发的场,（2）.麦克斯韦第二条假设：,变化的电场要激发磁场,（1）麦克斯韦第一条假设：,变化的磁场要激发电场。,静止电荷的,变化的磁场激发的,电流产生的,变化的电场激发的,在两条假设的基础上麦克斯韦建立了电磁场理论,麦克斯韦方程组,麦克斯韦对库仑定律，法拉第电磁感应定律做了概括和总结，并在两条假设的基础上建立了电磁场理论。,麦克斯韦方程组：,麦克斯韦,8、麦克斯韦方程组的建立,各向同性电介质：,各向同性磁介质：,1865年,麦克斯韦方程组：,9.麦克斯韦方程组的意义,（1）.是电磁场实验规律的概括和总结，是物理学史上又一次大综合，它和力学、热学一起构成了经典物理的三大支柱。,变化磁场产生电场,电流和变化电场要产生磁场,可求出任意情况中的电场和磁场,揭示：电荷产生电场,磁场线闭合,（2）、自由空间中（=0，j=0),自由空间,由麦氏方程组：,自由空间中麦氏程组：,电场、磁场相互激发。,变化电场 变化磁场,变化电场 磁场,变化磁场 电场,可脱离电荷、电流在空间传播,电磁波,如振荡偶极子,（3）.预言了电磁波的存在,（4）.,预言了光的电磁本性,电磁波的传播速率,真空中,由此推断光就是电磁波。,火花,实验证实：兹赫（,1888,年完成）,并用电磁波重复了象,光学一样的反射、折射、,干涉、偏振实验。,感应圈,（5）.,赫兹的实验验证,麦克斯韦预言了电磁波的存在：,是由变化的电场和磁场相互激发的,兹赫：,把天才的预想变成了世人公认的真理。,光就是一种电磁波,电磁波谱,狭义的光：可见光,广义的光：整个电磁波,