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高中物理电磁场是啥?看不见摸不着却是真实物质,性质大揭秘

2025-12-11 20:52:47教育资讯0

在我们生活着的这个 ‘场’ 的世界当中:当用梳子去梳理头发之后高中物理电磁场的实际性质,梳子能够把碎纸屑吸起来,这是电场所起到的作用;冰箱门可以牢牢地将磁铁给吸住,这是磁场所发挥的作用。然而磁场以及电场是看不见的,同时也是摸不着的,那么它们究竟是什么呢?它们是不是如同桌子、空气那般,属于 ‘物质’ 的范畴呢?若要解答这个问题,就需要跳出那种 ‘看得见的才属于物质’ 的日常认知,要从物理学对于 ‘物质’ 的定义以及场的本质方面着手。9gm物理好资源网(原物理ok网)

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开始得先弄明白,电场以及磁场乃是 “电磁场” 的两种呈现形态,其本质属于传递电磁力的 “场物质”。于物理学范畴内,物质具备过两种存在形式,其一为 “实物粒子”(像是由原子、分子所构成的桌椅,还有空气),拥有确定的体积以及质量,其二属于 “场物质”(例如电场、磁场、引力场),不存在固定的形态,然而却能够借助对实物粒子的作用来展现自身的存在。9gm物理好资源网(原物理ok网)

后者包含电场和磁场起步网校,它们不可见,却能对带电粒子,像电子、质子,产生力的作用,还能储存并传递能量,这是判断它们属于物质的核心依据 。9gm物理好资源网(原物理ok网)

先看电场:它是带电体周围存在的一种特殊物质。9gm物理好资源网(原物理ok网)

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无论电荷是正电荷还是负电荷,只要存在电荷,其周围便会激发电场。电场具有这样的基本性质,即对放入其中的电荷有力的作用。例如,带正电的玻璃棒其周围存在着电场,当其把带负电的小球靠近时,小球会被玻璃棒吸引,而这个吸引力正是由电场传递而来的。9gm物理好资源网(原物理ok网)

重点更为突出的是,电场具备能够储存能量的特性:当电容器进行充电操作时,电荷会于极板之上逐渐积累起来,此时极板之间所形成的电场便会将电能予以储存;而在放电的时候,电场所储存的能量又会转变为其他类型的能量(像是灯光所散发出来的光能以及热能等)。正是这种“既能够传递力,又能够储存能量”的独特性质,有力地证实了电场并非是那种“虚无缥缈”的存在,而是实实在在真实存在着的物质。9gm物理好资源网(原物理ok网)

当再次去看磁场的时候,会发现它的产生和电荷的运动关联十分紧密。而这里所说的电荷运动,不管是导线当中的电流,也就是电荷做着定向移动,还是磁铁内部所言的“分子电流”,即原子内电子进行着运动哪种情况都会引发磁场产生句号。9gm物理好资源网(原物理ok网)

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磁场有着这样的基本性质,即对放置于其中的磁体或者运动电荷存在力的作用,磁针能够指示南北方向,原因在于地球磁场针对磁针的磁体施加了力,电动机可以进行转动,那是由于通电导线在磁场里受到了力的推动;磁场与电场相同,也能够存储能量,电磁铁接通电源时,铁芯周边的磁场会贮存磁能,切断电源时,磁能会转变成电能或者机械能,比如继电器的吸合动作;这些现象均表明,磁场和电场一样,拥有物质的核心属性。9gm物理好资源网(原物理ok网)

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也许会有人感到疑惑,会问:“场是看不见又摸不着的,那要怎样去证明它并非‘电荷或者磁体的附属属性’呢?”在19世纪的时候,物理学家麦克斯韦凭借理论推导得出了这样的发现,即:电场与磁场能够相互激发 ,形成 “电磁波”(就像可见光、无线电波那样),而电磁波是可以脱离电荷以及磁体的 ,能够在真空中独自传播(光速便是电磁波的传播速度) 。9gm物理好资源网(原物理ok网)

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这一发现,完完全全地证实了电磁场颇具独立性这项事实,究竟怎样的独立性呢,那便是它根本不需要依附于实物粒子,能够独自独立自在地存在,还能够独立去运动着呢。并且呀它完全契合“物质”的含义,全然符合“物质”的定义。就好比我们晒太阳的时候,所感受到的光以及来自太阳的热,是太阳发射出的电磁波传递到地球的高中物理电磁场的实际性质,而这电磁波呢又是电磁场众多运动形式当中的一种,这实实在在地能作为电磁场作为完全独立的物质存在的直接证据 。9gm物理好资源网(原物理ok网)

另外要分辨出一个容易搞错的地方,那就是不能够凭借“有没有质量”去判定场到底是不是物质。实物粒子具备静止质量,然而电磁场的静止质量是零,不过这并不会对它的物质属性产生影响——在物理学里,“能够跟其他物质相互作用、能够独立存在”才是判断物质的关键所在,而不是“有没有质量”。就好比光子(它是构成光的基本粒子,同时也是电磁场的量子化表现形式)静止质量为零,可是仍旧能够被物体吸收、反射,并且还能够传递能量,它是被大家所认可的物质形态 。9gm物理好资源网(原物理ok网)

综上所述,那么电场以及磁场是确实真实存在着的 “场物质”,它们属于电磁场的两种呈现表现形式,能够去传递电磁力,并且可以储存以及传递能量,同时还能够脱离电荷以及磁体独自独立存在的(就好像是电磁波那样)。虽说它们是不可以被看见的,然而借助通过对带电粒子所产生的作用、能量所进行的传递,我们是能够非常清晰地感知察觉到它们的存在的。对于电场和磁场的物质属性予以理解,这不仅能够帮助我们读懂在身边所发生的电磁现象,更加能够让我们意识到这样一点:物质的形态远远超出了 “看得见、摸得着” 的范畴界限,而对于这些无形物质的本质加以探索追寻,恰恰正是物理学不断突破认知边界的关键所在。9gm物理好资源网(原物理ok网)