本篇文章给大家谈谈电场和磁场的区别,以及电场和磁场的区别图对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
电场和磁场的本质区别?
电场与磁场都是电荷产生的,其大小和方向都与距离电荷的远近有关,也都与电荷的大小有关,所不同的是,磁场还与电荷的运动速度有关。另外,电磁与磁场能够互相产生对方。从三维空间的观点看,两者的最大区别就是是否与速度有关。但从四维时空的观点看就不同了。去学习一下美妙的狭义相对论吧,它会告诉你电磁场是不可分割的一个东西的不同表现而已,没有本质区别,就像一个立方体,你从一个侧面正看过去是一个正方形,转一个角度就变成了两个矩形,再转一个角度还可能是三个菱形。这三种不同的二维图形是表观上的区别,而本质上那只是一个正方体——就一个东西,根本谈不上区别!
“可否理解为磁是由电衍生而来的?”——这在一定意义上是对的,但要注意衍生是相互的,不是单向的。最好还是站在四维时空的观点上把两者就看成一种东西,当然,对于习惯了三维事物的人来说,这很难,需要较好的想象力和较高的数学水平,而对物理的深入理解自然更是不可或缺。
美国那个使人消失的试验的可信度很低,就算是真的,它也是很偶然的,源于某种至今未知的原因。我是不相信它的。当然,你若相信,我也没有充足的理由反对。毕竟,人类所未知的东西比起已知的来说是无穷多的。
我看过一些报道说在强磁场中一些玻璃一类的物体甚至青蛙一类的小动物能够悬浮起来,这个可信度很大,因为一般物质都带有抗磁性——只要不是少数的顺磁物质以及更少数的铁磁物质,那它在强磁场中被磁化的结果就是排斥,这与铁被磁化的情况正相反,于是这种磁的斥力就有可能抵消重力而产生悬浮。
“电场,一个电子周围就带有电场吧?”——是的。
“那如果人站在一个有很强电量的物体旁而不接触,除了静电还会有什么感觉?对人有危害吗?”——应该会感到被吸引,这是电极化的结果,就像带电的玻璃棒能够吸起小纸屑或头发丝一样。即便你站得住不被吸过去,那你与它之间的空气也很可能被强电场击穿,一旦如此,就可能有相当大的放电电流,就像被雷击了一样,你说危险不危险?所以要远离高压设施!
“电场和磁场实际上也是一种电磁波”——这基本对。
“不过乃是频率极高的电磁波”——这是毫无根据的!除非还有上下文。
电磁场的波动——电磁场的场强的大小和方向都在做周期性的变化,并且,与此同时电磁场以光速由近及远向外传播——这叫做电磁波,电磁波的频率从0到无穷大在原则上都是可以的;频率是0的,其实就是静电场或静磁场,这是你说的“有很强电量的物体”的情况。只有电荷运动起来才有可能产生电磁波。无线电的产生就是天线中的电子在来回振动而产生的。更高频的微波、红外线、可见光、紫外线、爱克斯光、伽玛射线产生的途径各有不同。你的那个“有很强电量的物体”远远不够产生伽玛射线,那需要电荷极高速的变速运动!
电场和磁场有什么区别?
楼主先从字义上理解一下无旋度场和无源场。通俗的说,无旋就是必有源头,在空间上不能从自身出发再回到自身。无源则刚刚相反。好了,我们再分别说说电场和磁场。
电场的产生源于电荷,它是矢量场,方向被规定为从正电荷带负电荷。在静电场中,电场被电荷(正或者负电荷,或者都有)激发,分别对应从无穷远处到负电荷,从正电荷到无穷远处,从正电荷到负电荷的电场,但无论上述三种方式中的任何一种情况,电场都有源头,故静电场是无旋有源场。这儿的关键在于,带正电荷的物质(比如质子)或者带负电荷的物质(比如电子)是可以单独存在的。
再说磁场。我们都知道磁铁分两极,磁场从正极出发到负极,可你见过单极的磁铁么?无论你怎么分割磁铁,它总有对应的两极分布于同一物体的两端。因为目前为止我们都没发现磁单极的存在。(ps有科学理论猜想有,并且有科学家制造了仪器在太空中寻找,但目前还没找到)。所以我们目前认识的磁场必定从一空间位置出发,最终又回到了原点,也就是无源有旋场。
最后还要说的是,非静电电场是无源的旋度场。打个比方,电流流过导体(我们以金属为例),金属导体呈现电中性,但由于电感应效应,它两端可认为非别带了等量的正负电荷,此时端电荷激发的电场,从正端回到负端,这部分电场就是无源有旋电场。以上只是比喻便于理解散度和旋度,真正的旋度电场产生于变化的磁场*(这个磁场有产生于电流即变化的电场),而并非上述那样。所以说,电场得依据情况来分别它是否有源。磁场,就目前而言它是无源的旋度场,但是如果找到了磁单极子,那么它激发出来的磁场又是有源的了。一个场的旋度和散度,其实并非场的固有属性,它不是由这个场的名称决定,而是由它被激发的原因决定的。
就答这么多了,希望对你有帮助。
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最近忙着考试什么的,没注意有人看了我当初裸写的答案。之所以说裸写是因为当时并没在去翻阅文献,只是凭着自己以前的记忆和理解写下的,所以有些不严谨的,还请原谅。在此我要对我回答的不严谨的地方做些声明和补充。然后在回答一下评论里的提问。
1.关于非静电场是有旋场
其实要想搞清楚电磁场就绕不开麦克斯韦方程:
语言描述一下上述四个方程依次是:(1)磁电感应强度的散度等于电荷密度,也就是电荷产生发散的场 ;(2)时变的磁场产生旋转电场;(3)磁场的散度为零,不存在磁单极子;(4)电流密度和时变电感应强度产生旋转的磁场。所以说我上面对非静电场中旋转电场的解释有些牵强,但作为一种理解,这样把电荷看成与磁荷一样不可分,从而去理解旋转电场也未尝不可。事实上应该冲麦克斯韦方程去理解才是严谨的,如(4)描述,是运动的电荷( 电流密度J0)和变化的电感应强度(例如介质改变引起介电常数变化)产生了旋转的磁场,然后如(2)描述,这个磁场产生了旋转的电场。当然电磁场是同时存在不分先后的,这里然后只是承接上文没有时间先后的意思。
2.关于磁单极子
1931年英国物理学家保罗·狄拉克就利用数学公式预言了磁单极子的存在。到今天在实验中找到了许多间接证明,但目前而言的确没有确凿证据证明磁单极子存在,但很多理论预言和佐证它的存在比如弦理论,有磁单极子会更完善。同时也有人根据相对论假设磁场是电场的相对论效应,又佐证它不会存在。谁证明了,妥妥的下一个诺贝尔,当然,这里证伪比证明难多了,毕竟找到磁单极子就能证明,找不到却难以证伪。就目前研究而言,它极有可能是存在的。若磁单极子存在,那么也就有了磁荷密度和磁流密度,那么麦克斯韦方程就得改写为:
但其实也就是补充而已,并没有动摇麦克斯韦方程的根基。因为即使磁单极子存在也是在极其极端的条件下。在普通条件下或者近似的可认为,在我们应用这个理论的范畴内旧的麦克斯韦依旧成立。
3.关于旋和源(旋度和散度)
有知友纠结于旋和源的概念问题。从某种意义上而言,旋和源是逻辑对立的。如果上面的空间解释不能理解,可以换为数学角度试一下。其实他们只是两种不同的基本的矢量场的数学描述。发散的矢量不可能自闭(自旋),自旋的矢量也不可能发散,因为在逻辑上他们本就是对立的。所以无旋即是有源,无源自当有旋。至于更详细的去解释旋这一概念,我真的没办法,建议知友去理解一下高数里的斯托克斯公式,然后也许旋度就好理解了。
电场和磁场是什么关系?
二者都是电荷产生的,电场是静止的电荷产生,磁场是运动的电荷产生。
若电场发生变化,则会在变化电场周围空间产生磁场;反之亦然,即变化的磁场能产生电场。
若电场的变化为周期性的,则会产生同样周期变化的磁场,由此形成变化的电磁场在空间传播,这种传播过程,就是电磁波,光也是电磁波。
电场和磁场一样吗?
均匀变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场周期性变化的电场产生周期性变化的的磁场,周期性变化的磁场产生周期性变化的的电场相同点:电场和磁场均为矢量场,即都具有大小和方向。不同点:电场为有源场,即散度不为零,磁场为无源场,散度为零。电场不存在闭合的电场线,即电场是无旋场。磁场总是存在闭合的磁场线,即磁场为有旋场。
文章到此结束,如果本次分享的电场和磁场的区别和电场和磁场的区别图的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!