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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 理论物理&天文 » 电磁波的电场分量和磁场分量相位关系
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yeature

金虫 (小有名气)

[求助] 电磁波的电场分量和磁场分量相位关系

电磁波在空间传播是 电生磁磁生电，电磁场方向垂直，当某时刻某点处电场达到最大，则电场的变化率最小为0，相应磁场最小为0。同理磁场最大时电场为0。
为什么电磁波里电场和磁场相位同步？
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123
1楼2012-02-25 21:00:27
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

racoon01

专家顾问 (著名写手)
因为你考虑的情形是电磁波在真空或者绝缘介质中传播。倘若空间中有导体，电磁波的电磁强度和磁感应强度相位就不再同步了。
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racoon
5楼2012-02-27 01:44:39
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uestc_pe

银虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
实际上在自由空间的真空中 其特性阻抗或波阻抗为实数， 导致电磁场相位一致； 而当在其他介质时，波阻抗由于损耗的存在将出现复数部分，其中的虚数分量将导致二者的相位不一致。
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8楼2012-02-27 12:19:55
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缘缘堂主

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
yeature(金币+1): ★★★★★最佳答案 2012-02-28 21:13:26
你疑惑的原因是这样的：
变化的电场产生磁场，不等于说：电场的变化率为零时产生的磁场就为零
即：B=dE/dt不成立。
B，E的相位关系是通过严格求解麦克斯韦方程组或者波动方程得到的
事实上在真空中，无界空间传播的平面电磁波中E，B满足相同的波动方程，因此他们有相同的平面波解，它们的相位自然也是相同的，正是你图中所画出来的状态。
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12楼2012-02-27 18:12:14
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yeature

金虫 (小有名气)
引用回帖:
楼: Originally posted by 缘缘堂主 at 2012-02-27 18:12:14:
你疑惑的原因是这样的：
变化的电场产生磁场，不等于说：电场的变化率为零时产生的磁场就为零
即：B=dE/dt不成立。
B，E的相位关系是通过严格求解麦克斯韦方程组或者波动方程得到的
事实上在真空中，无界空间 ...

这么说的话 比较合理
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123
13楼2012-02-28 11:58:57
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syliu

新虫 (初入文坛)
真空里电场和磁场分量相位同步是从真空中的麦克斯韦方程组推出来的呀! 如果更深层地解释原因的话，就是哲学上的事啦。
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14楼2012-02-28 17:40:30
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渔樵浪人

铁虫 (小有名气)
根据MAXWELL方程组的相关理论可以知道，用微分方法求出的电阻场分量有横向与纵向的六个分量，你说的那种情况是电场的相位比磁场快pi/2,因此，得到的波阻抗或者所谓的线性极化就是定值。但是在地下的岩石介质中，通常用这种方法求地下三维模型的电学性质（判定地学断面），这样，由于介质的电导率使得出现了媒介损耗，比值不再为定值，其相位信息大致为pi/4(根据等效阻抗定义);可以非常有效的判断地学断面与静电效应等问题。
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用金钱买物质，用自信看精神
16楼2012-03-31 23:07:55
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普通回帖

yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
只是一种特殊情况：在复杂结构中并非如此，如波导、光子晶体里就不同了。
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2楼2012-02-26 10:34:22
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yeature

金虫 (小有名气)
引用回帖:
楼: Originally posted by yiluwangxi at 2012-02-26 10:34:22:
只是一种特殊情况：在复杂结构中并非如此，如波导、光子晶体里就不同了。

一般的电磁波里 电场和磁场不都是相位同步吗
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123
3楼2012-02-26 13:44:33
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yeature

金虫 (小有名气)
当某时刻某点处电场达到最大，则电场的变化率最小为0，相应磁场最小为0。同理磁场最大时电场为0。 是没什么道理
电场和磁场为什么相位同步?
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123
4楼2012-02-26 19:45:12
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柯影晶

金虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
或许呢，这张图片中也同样说明电磁场是不同步的，电磁场的相位仍然相差π/2，实际上，强度最大的电场是对应于比它快或者落后π/2的磁场的强度为0的点，同样的，磁场对于电场来说也是如此，两者相互交错，导致我们容易产生错觉，认为电磁场同步而且强度最大的两者相互对应，因此，关键在于看电场与磁场之间的对应点，它们之间的对应点是不同步的。
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6楼2012-02-27 09:10:26
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guyuefeifei

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
你图都看错了！从你的图上看，电场和磁场是同相位的，同时最大，同时最小，不同的是各自极化方向不同。你图上给出的是自由空间（或者叫理想介质）中的均匀平面波，如果是有耗介质，则相位不同，同时幅度会有衰减
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7楼2012-02-27 09:10:31
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yeature

金虫 (小有名气)
如果只是说真空中的平面电磁波，为什么电场分量和磁场分量是相位同步的？
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9楼2012-02-27 12:26:47
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诗长

金虫 (正式写手)
夕阳西下: 当电感线圈L的磁场达到最大值时，L所产生的自感电动势也达到最大值？应该说是磁场的变化率最大时，自感电动势也达到最大值。 2012-02-27 15:49:28
解决这个问题拥有两种方法。
第一种是数学的方法，其原理是电磁感应原理，这个我和三楼同意见，由于还不熟悉mathtype的使用，就不做数学运算了。
第二种方法是用物理的方法，我们学习电磁波的起点在LC振荡电路，当电感线圈L的磁场达到最大值时，L所产生的自感电动势也达到最大值，即：对外输出的电压U最大。对电容C分析，有E=U/d，可知，此时E也达到最大值。根据这个推理过程在同一个平面上对E-t、H-t作图，可知，E和H同相位。
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自力更生，再接再励。
10楼2012-02-27 15:28:26
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