Электромагнитное поле и его распространение в виде электромагнитных волн. Открытый колебательный контур как источник электромагнитных волн.
1. Мы говорим, что переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Максвелл поставил перед собой задачу: не существует ли обратного процесса, не порождает ли переменное электрическое поле магнитное поле? Максвелл допустил, что этот процесс существует в природе.
Его теория основана на следующих постулатах:
1) переменное магнитное поле создает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле
2) переменное электрическое поле создает в окружающем пространстве вихревое магнитное поле
Справедливость этой теории Максвелла была доказана экспериментальным обнаружением электромагнитных волн (правда лишь через 10 лет после его смерти).
После открытия взаимосвязи между этими полями стало ясно, что они не существуют одно без другого, что нельзя создать в пространстве магнитное без того, чтобы не возникло и электрическое и наоборот. Это проявления одного электромагнитного поля. Распространяется оно электромагнитными волнами. Электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с течением времени, называется электромагнитной волной.
Максвелл доказал, что электромагнитные волны распространяются с конечной скоростью равной скорости света.
с = 3·108 м/с
Перемещение заряда меняет вблизи него электрическое поле. Это переменное электрическое поле порождает в соседних областях магнитное поле. Оно в свою очередь порождает электрическое поле, так происходит распространение электромагнитного поля.
|
|
|
Итак, в окружающем заряд пространстве возникает система взаимно перпендикулярных, периодически изменяющихся электрических и магнитных полей. 1) 
2) электромагнитная волна несет с собой энергию, которой обладает электромагнитное поле.
2. Электромагнитные волны были экспериментально получены Герцем в 1886 году. Он использовал открытый колебательный контур, который он получил из закрытого, раздвинув обкладки конденсатора и уменьшив число витков катушки. Т.е. он представляет собой два проводника, между которыми есть небольшой воздушный промежуток. Оба проводника заряжали до высокой разности потенциалов. Когда она превышала некоторое предельное значение, проскакивала искра, цепь замыкалась, и в открытом колебательном контуре возникали колебания.
|
|
|
Эти колебания будут затухающими, т.к. 1) контур обладает активным сопротивлением, 2) излучает электромагнитные волны и теряет при этом энергию. Для получения незатухающих колебаний в открытом колебательном контуре, его связывают с колебательным контуром лампового генератора. Регистрировались электромагнитные волны с помощью приемного устройства, представляющего собой такой же колебательный контур.
Если собственная частота приемного устройства совпадает с частотой электромагнитной волны, то наблюдается резонанс, и колебания в приемном контуре происходят с большой амплитудой. Герц обнаружил их, наблюдая за небольшими искорками в маленьком промежутке между проводниками приемного контура.
Герц не только получил электромагнитные волны, но и исследовал их свойства, определил их скорость. Таким образом, опыты Герца подтвердили теорию Максвелла.
Тема 17
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 787; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!