Электромагнитное поле. Электромагнитные волны и их свойства

Лекции по предмету «Физика»
Информация о работе
  • Тема: Электромагнитное поле. Электромагнитные волны и их свойства
  • Количество скачиваний: 0
  • Тип: Лекции
  • Предмет: Физика
  • Количество страниц: 2
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2019-02-20 16:50:40
  • Размер файла: 31.89 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Электромагнитное поле. Электромагнитные волны и их свойства [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1720-elektromagnitnoe-pole-elektromagnitnye-volny-i-ih-svoystva/ (дата обращения: 28.07.2021).
  • Электромагнитное поле. Электромагнитные волны и их свойства // https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1720-elektromagnitnoe-pole-elektromagnitnye-volny-i-ih-svoystva/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

2


  1. Электромагнитное поле.

  • Теорию электромагнитного поля создал английский физик Джеймс Максвелл. В 1864 г в статье «Динамическая теория поля» он впервые сумел объединить и единым образом описать электрические и магнитные явления.

  • В 1831 г английский физик Фарадей открыл явление э-магнитной индукции: любое изменение магнитного поля вызывает появление в окружающем пространстве вихревого электрического поля.

а) магнитное поле возрастает



б) магнитное поле уменьшается




Вектор и вектор образуют левый винт.

  • Максвелл предположил , что в природе существует обратный процесс: любое изменение напряженности электрического поля сопровождается возникновением вихревого магнитного поля.

а) электрическое поле возрастает



б) электрическое поле уменьшается



Вектор и вектор образуют правый винт.

  • Итак, в каждой точке пространства электрическое поле создается изменяющимся магнитным полем, и наоборот, магнитное поле создается изменяющимся электрическим полем. Эти процессы самодостаточны, т.е. для своего протекания не нуждаются в присутствии зарядов и токов. Совокупность этих полей называется электромагнитным полем.

  • В любой точке пространства вектор напряженности электрического поля и вектор магнитной индукции взаимно перпендикулярны.

  • Электромагнитное поле материально, т.е. существует независимо от нас.

  • Плотность энергии электрического поля и плотность энергии магнитного поля в любой момент времени равны между собой.

  • Объемная плотность энергии электромагнитного поля:




  1. Электромагнитные волны.

Согласно идеям Максвелла однажды начавшийся в некоторой точке процесс изменения электромагнитного поля будет захватывать все новые и новые области окружающего пространства.

  • Процесс распространения электромагнитного поля в пространстве называется электромагнитной волной.

  • Скорость распространения электромагнитной волны в веществе равна: - электрическая постоянная. - магнитная постоянная.

-диэлектрическая проницаемость вещества. - магнитная проницаемость вещества.

  • Скорость распространения электромагнитной волны в вакууме:

  • Электромагнитные волны - поперечные: вектор магнитной индукции и вектор напряженности электрического поля перпендикулярны друг к другу и к направлению вектора скорости

  • Интенсивность электромагнитной волны: равна энергии переносимой электромагнитной волной через поверхность единичной площади за единицу времени.

  • - связь интенсивности э-м волны, объемной плотности энергии э-м поля и скорости распространения электромагнитной волны.

  • Амплитуда колебаний вектора напряженности электрического поля и амплитуда колебаний вектора магнитной индукции пропорциональна квадрату круговой частоты.

  • Интенсивность электромагнитной волны пропорциональна круговой частоте в четвертой степени.






- длина электромагнитной волны.



  1. Излучение электромагнитных волн.


  • Источником электромагнитных волн является ускоренно движущиеся электрические заряды.

  • В колебательном контуре электрические заряды совершают колебательное движение, которое всегда является ускоренным. Следовательно колебательный контур должен излучать электромагнитные волны.

  • Но обычный колебательный контур практически не излучает электромагнитные волны, является закрытым контуром по двум причинам:

1-я причина: частота колебаний очень мала, а следовательно и интенсивность излучения.

2-я причина: электрическое и магнитное поле сконцентрированы в малой области пространства и экранированы.

Чтобы перейти к открытому колебательному контуру надо уменьшить емкость и индуктивность:. Из формул емкости и индуктивности следует, что для этого необходимо увеличить расстояние между обкладками, уменьшить площадь обкладок и число витков катушки, т.е. взять отрезок прямого провода - открытый колебательный контур ( вибратор Герца)

  • Опыты Герца.









Высоковольтный источник тока. Газоразрядная трубка.


Впервые эти опыты осуществил в 1888 г. немецкий физик Генрих Герц. Волны излучал диполь, состоящий из двух стержней, присоединенных к индукционной катушке. При проскакивании искры в системе возникали свободные э-м колебания с частотой 5108Гц. Диполь излучал волны длиной =0,6 м.

Экспериментальное открытие э- м волн подтвердило теорию э-м поля Максвелла.

  • В общем случае источником э-м излучения являются переменные токи, заряженные частицы, движущиеся в электромагнитных полях с переменной скоростью

  • В радиотехнических устройствах используются передающие антенны- системы проводников с переменными токами.

  • Электромагнитные волны создаются любым радиоэлектронным прибором ( телефоном, телевизором, компьютером и т.д.) и могут быть обнаружены на расстоянии до нескольких сот метров.


4. Свойства электромагнитных волн.


У электромагнитных волн, как и всех других видов волн, независимо от их природы обнаруживаются следующие свойства:


  • Поглощение (прохождение);

Проходят сквозь стекло, бумагу, дерево, пластмассы и т.п. Непрозрачны для металлов. Сильно поглощаются в воде.

  • Дифракция;

  • Интерференция;

  • Отражение;

  • Преломление;

  • Поляризация;

  • Наблюдается эффект Доплера.


  1. Электромагнитная природа света.


Из теории электромагнитного поля Максвеллом был сделан вывод, что свет – это электромагнитная волна, что в дальнейшем было подтверждено на опытах.