电磁波波形问题

这个问题比较复杂，希望我的解答能够对你有所帮助。

考虑一个平行板，用导线连接，上有电荷，自发进行充放电的情形。平行板电荷最大时，电场最大，导线上无电流，导线周围磁场最小，系统能量表现为电能。反之，平行板上无电荷时，导线上电流最大，磁场最大，电场为零，系统能量表现为磁能。也就是说电场变化率最大时（电流最大时磁场最大），这是正确的。将其视作全系统，总体能量变化规律而言是这样的。

但对于电磁波时要这样分析：电磁波电场、磁场的相位是由麦克斯韦方程组推出的。电场附近的磁场并不只由该处电场的变化率决定，（电场变化率决定的是磁场的旋度），而磁场是旋度积分的结果（严格说是磁场的线积分由磁场旋度面积分决定），空间中电场在不同时间、不同位置分布不同，此时某处电场最大值在别的时间可能是最小值，不可能出现平行板中能量全为磁能或电能的情形。所以电场变化率最大时（此时电场最小）在其周围一圈的磁场是最大的，两者空间位置不同。也就是说：某处电场最小，其电场变化率最大，其周围磁场最大，同时呢，电场最小之处，其周围的电场是最大的（是周期性的波嘛），总体效果是电场、磁场同相。总之：电磁波的电场磁场同相的结论可由麦克斯韦方程组推出。麦克斯韦方程组，综合了楞次定律、法拉第电磁感应定律，得出的结论不可能自相矛盾。

电场和磁场不是此消彼长，而是同相位的，强度随时间的变化也是同步的。只是它们的方向是相互垂直的。