电磁场
在电磁学中，电磁场是带电物体产生的一种物理场。电磁场中的带电物体会感受到电磁场的作用力。电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛仑兹力定律来描述。
电磁场随时间变化。时变电磁场与静态电场和磁场显著不同，由于时变会产生一些影响。这些效应有着重要的应用，促进了电气技术的发展。
电磁波是电磁场的一种运动形式。然而，在高频电振荡中，磁电变化非常快，能量不能完全返回到原来的振荡回路，所以电能和磁能随着电场和磁场的周期性变化以电磁波的形式扩散到空间。电磁波是剪切波。电磁波的磁场、电场和传播方向相互垂直。电磁波的传播包括沿地面传播的地波和从空气中传播的空气波。地波的波长越长，它的衰减就越小。电磁波的波长越长，越容易绕过障碍物并继续传播。中波或短波等空气波通过地球和地面周围电离层(离地面50至400公里)的反复反射传播。振幅沿传播方向的垂直方向周期性地交替变化，其强度与距离的平方成反比，波本身驱动能量，任何位置的能量功率与振幅的平方成正比。它的速度等于光速(每秒3×1010厘米)。光波是电磁波，无线电波具有与光波相同的特性，如通过不同介质时的折射、反射、衍射、散射和吸收。对于在空间传播的电磁波，强度方向相同的两点之间的距离和最近的电场(磁场)的最大幅度是电磁波的波长。电磁波的频率γ是电振荡电流的频率。无线电广播所用的单位是千赫，速度是摄氏度。根据λγ=c，得到λ=c/γ。
电可以产生磁性，磁性也可以带来电。变化的电场和变化的磁场形成了一个不可分割的统一的场，即电磁场。空间中不断变化的电磁场的传播形成电磁波，因此电磁波也常被称为电波。1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人对电磁现象研究的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波存在，并推断电磁波和光有相同的传播速度。
1887年，德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在。从那以后，人们进行了许多实验，不仅证明了光是电磁波，还发现了更多形式的电磁波。它们的本质完全一样，只是波长和频率有很大的不同。按照波长或频率的顺序排列这些电磁波就是电磁波谱。如果每个波段的频率从低到高依次排列，它们是工频电磁波、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x光和红外线。
电场和磁场统一的通称，两者有着内在的联系和相互依赖。时变电场产生磁场，时变磁场产生电场。这两者相互作用，形成一个电磁场。电磁场可能是由速度可变的带电粒子或强度不同的电流引起的。不管是什么原因，电磁场总是以光速传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒介，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征和运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
人们长期接触电和磁，知道磁棒有北极和南极。在18世纪，发现了两种电荷:正电荷和负电荷。电荷和磁极排斥同性，吸引异性。作用力的方向是在电荷或磁极之间的连接线上。力的大小与它们之间距离的平方成反比。这两点与重力非常相似。18世纪末，人们发现电荷可以流动，这就是电流。但是长期以来，人们只发现了电和磁的现象，而没有发现电和磁之间的联系。
奥斯特在19世纪早期发现电流可以偏转小磁针。然后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及从磁针到电流通过的导线的垂直线的方向是相互垂直的。不久，法拉第发现当磁棒插入线圈时，线圈中会产生电流。这些实验表明电和磁之间有着密切的联系。电和磁的联系被发现后，人们意识到电磁力的性质在某些方面与万有引力相似，但在其他方面却不同。为此，法拉第引入了力线的概念，认为电流在电线周围产生磁力线，电荷在所有方向产生电力线，并在此基础上产生了电磁场的概念。
人们意识到电磁场是物质的一种特殊形式。电荷在其周围产生一个电场，电场反过来又以一种力作用于其他电荷。磁铁和电流在它们周围产生磁场，磁场反过来作用于其他磁铁和内部有电流的物体。电磁场也有能量和动量。它是传递电磁力的媒介。它渗透了整个空间。
19世纪下半叶，麦克斯韦总结了宏观电磁现象的规律，并引入了位移电流的概念。这个概念的核心思想是:变化的电场可以产生磁场；改变磁场也会产生电场。在此基础上，他提出了一套偏微分方程来表达电磁现象的基本规律。这组方程被称为麦克斯韦方程，是经典电磁学的基本方程。麦克斯韦的电磁理论预言了电磁波的存在，电磁波的传播速度等于光速。这一预测后来被赫兹的实验所证实。因此，人们认识到麦克斯韦的电磁理论正确地反映了宏观电磁现象的规律，并肯定了光也是电磁波。因为电磁场可以对带电粒子产生作用力，所以运动的带电粒子受到电场和磁场的双重作用力。洛伦兹把电磁场对运动电荷的作用力总结成一个公式，叫做洛伦兹力。描述电磁场基本定律的麦克斯韦方程和洛伦兹力构成了经典电动力学的基础。
受奥斯特的电流磁效应实验和一系列其他实验的启发，安培认识到磁现象的本质是电流，并把电流和磁铁的各种相互作用归结为电流之间的相互作用。提出了寻找电流元素相互作用规律的基本问题。为了克服孤立电流元件不能直接测量的困难，安培精心设计了四个过零指示实验，并辅以细致的理论分析，获得了结果。然而，由于安培关于电磁作用的超距作用的概念，在理论分析中强加了两个电流元件之间的作用力沿着连接线的假设，并且期望观察到牛顿第三定律，使得结论是错误的。上面的公式是抛弃了错误的力沿着这条线的假设的修正结果。根据近距离作用的观点，电流元件产生磁场，磁场对另一个电流元件施加作用力。
电流磁场
[目的和要求]
通过线性电流的磁场和通电螺线管的磁场的实验，可知带电导体周围有磁场，安培的右手螺旋法则被进一步了解和测试。
[仪器和设备]
专用电源(低压、短时大电流)、粗铜线(φ3×30毫米)、小磁针(J2406型，一组10个)、纸板(20厘米×20厘米)、方支架(J1102型)、铅笔、带纸板螺线管(15厘米×20厘米)、2根电线和细铁粉。
[实验方法]
一、线性电流的磁场
1.将30毫米厚的钢丝穿过20厘米见方的纸板中心。
2.沿着垂直位置固定粗铜线(例如，用小支架固定纸板或用方形支架夹住纸板)。粗铜线的两端通过导线额外连接到专用电源的输出端，然后在纸板上均匀撒上一层细铁粉。
3.打开专用电源的开关，同时用铅笔敲击纸板，使纸板上的铁粉沿着磁力线排列。(特殊电源的短期电流输出达到30至40安培以上，然后在预定时间自动断开。)
4.用白纸画出你看到的图形。然后在纸板上沿着同心圆的四个不同方向放置一个小磁针。再次打开专用电源，根据小磁针北极指示的方向，在同心圆上标出磁力线的方向。
5.检查导体中的电流方向和磁力线方向是否符合右手螺旋规律
6.改变电流的方向，重复上面的实验，画出磁力线图，与上面的图比较，并检查右手螺旋法则。
第二，通电螺线管的磁场
1.用纸板将螺线管的两端连接到专用电源的输出端，打开电源，同时轻敲均匀撒有铁粉的纸板，使其上的铁粉沿着磁力线对齐
2.画一张图，显示螺线管内外铁粉的排列。
3.在螺线管内外的不同位置放置几个小磁针，再次接通专用电源，根据小磁针北极指示的方向在图上标出磁力线方向，并指示电流方向，看是否符合右手螺旋规律。
简介
电磁场是由远近干扰传播形成的。
电磁场随时间变化。时变电磁场与静态电场和磁场显著不同，由于时变会产生一些影响。这些效应有着重要的应用，促进了电气技术的发展。
电磁感应
法拉第电磁感应定律表明，磁场的变化产生电场。这个电场不同于从库仑定律导出的电场。它可以推动电流在一个封闭的导体回路中流动，即它的回路积分可以是非零的，并成为感应电动势。现代广泛使用的电力设备、发电机、变压器等与电磁感应密切相关。因为这种效应。大导体在时变场中会产生涡流和趋肤效应。电工中的感应加热、表面淬火和电磁屏蔽都是这些现象的直接应用。
研究过程
(一)电磁感应定律
遵循法拉第电磁感应定律，麦克斯韦提出了位移电流的概念。电位移来自电介质中的带电粒子受到电场中电场力的影响。尽管这些带电粒子不能*流动，但它们必须经历原子尺度上的小位移。麦克斯韦将这一项推广到真空中的电场，并认为:电位移随时间的变化也产生磁场，因此一个区域上的电通量的时间变化率称为位移电流，电位移矢量d的时间导数(即7d/7t)称为位移电流密度。在安培定律中，位移电流被加到传导电流中，从而总结出一套完整的电磁方程，称为麦克斯韦方程，描述电磁场的分布和变化。
(2)麦克斯韦方程
麦克斯韦电磁辐射方程表明，不仅磁场的变化会产生电场，而且电场的变化也会产生磁场。在这种相互作用下，时变场产生电磁辐射，称为电磁波。这种电磁波以光速从场源传播到周围环境，根据与场源的距离，在空间各处都有相应的时滞现象。电磁波也有一个重要的特性，它的场矢量有一个与场源和观测点之间的距离成反比的分量。这些分量在空间传播中的衰减远小于在恒定场中的衰减。根据波林廷定理，电磁波在传播过程中携带能量，可以用作信息载体。这为无线电通信、广播、电视、遥感和其他技术开辟了道路。准稳态电磁场的时变场中的上述一些现象与静态场中的不同，它们的意义与设备的频率和尺寸密切相关。根据实际需要，在允许的近似范围内，时变场过程的一部分可以看作一个恒定场，称为准稳定电磁场或准静态场。这种方法大大简化了分析工作，是电气技术中的一种有效方法。它已经被人们广泛使用。
(3)交变电磁场和瞬态电磁场
时变电磁场可进一步分为周期性交变电磁场和非周期性瞬态电磁场。对它们的研究在目的和方法上都有自己的特点。在单频正弦变化的情况下，交变电磁场可以用复数表示来简化，这在电力技术和连续波分析中有着广泛的应用。瞬态电磁场，也称为脉冲电磁场，覆盖了很宽的频率范围，介质或传输系统表现出优异的色散特性。分析通常需要频域或时间序列展开方法。
(4)电子烟雾
一项新的研究发现，由电脑、打印机和其他办公设备产生的“电子烟雾”(即电磁场和辐射)可能会使员工暴露在更高浓度的污染物和细菌中。这项由英国伦敦帝国理工学院完成的新研究调查了有健康问题的员工，比如在工作中长时间使用电子设备导致的头痛。尽管老板们对此不屑一顾，但新的研究表明，这些电磁场对健康有害。
人们长期以来一直担心“电子烟雾”可能会对健康造成危害。英国牛津儿童癌症研究中心报告称，居住在高压线200米以内的儿童患白血病的风险比居住在高压线600米以外的儿童高69%。家用电器和办公设备产生的低电压也会产生同样的效果。
伦敦帝国学院的基思·亚米森画了一个典型办公室的电磁场图。他说:“电磁场对空气有很大的影响。人们的皮肤和肺部也受到电磁场的影响。电磁场会增加人体内毒素的数量，从而增加污染和感染的风险。”
电和磁
从科学的角度来看，电磁波是一种能量。任何能释放能量的物体都会释放电磁波。
电和磁可以说是一个物体的两面。改变电会产生磁性，而改变磁性会产生电。电磁波被称为电磁波，因为它们就像微风吹过水面产生的水波。频率是每秒改变的次数。当电磁波的频率较低时，它主要通过可见导体传播。当频率逐渐增加时，电磁波会从导体中溢出，并在没有辐射介质的情况下将能量传递到外部。例如，太阳和地球之间的距离很长，但是当我们在户外时，我们仍然可以感受到温暖阳光的光和热，这就像“电磁辐射通过辐射现象传递能量”的原理一样。
分类
电磁辐射是一种传输能量的方式，辐射类型可分为三种:
*辐射
具有热效应的非*辐射
无热效应的非*辐射
基站的电磁波绝对不是*辐射波。
正如人们一直生活在空气中，但他们的眼睛看不见空气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波是人类从未见过的“朋友”。电磁波是电磁场的一种运动形式。
在高频电磁振荡的情况下，电磁波和磁波的通称被称为“电磁波”，这两种波是由部分能量通过辐射从空间传播出去而形成的。在低频电振荡中，磁电之间的相互变化相对较慢，其能量几乎全部返回到原电路而不被辐射出去。它的速度等于光速(每秒3×10 ^ 10厘米)。
光波是电磁波，无线电波具有与光波相同的特性，如通过不同介质时的折射、反射、衍射、散射和吸收。对于在空间传播的电磁波，强度方向相同的两点之间的距离和最近的电场(磁场)的最大幅度是电磁波的波长。电磁波的频率γ是电振荡电流的频率。无线电广播所用的单位是千赫，速度是摄氏度。根据λγ=c，得到λ=c/γ。
使用的波长在10到3000米之间，分为长波、中波、中短波、短波等。用于传真(电视)的波长为3 ~ 6米；雷达使用较短的波长，从3米到几厘米不等。电磁波包括红外线、可见光、紫外线、x光、伽玛射线等。所有种类的光和射线都是不同波长的电磁波。其中，无线电波长最长，宇宙射线波长最短。无线电波的范围从3000米到0.3毫米。
红外线0.3毫米~ 0.75微米。
可见光为0.7微米至0.4微米。
紫外线0.4微米至10纳米
x射线10纳米~ 0.1纳米
伽马射线的范围从0.1纳米到0.001纳米
宇宙射线小于0.001纳米