Электромагнитное поле и его материальность. Электромагнитные волны
Электромагнитное поле Электромагнитные волны
9 класс
Майкл Фарадей 1791-1867 В 1831 г. открыл явление электромагнитной индукции – возникновение электрического тока в проводнике при изменении магнитного потока через контур проводника.
Какие силы заставляют заряды в витке двигаться? Само магнитное поле, пронизывающее катушку, этого сделать не может, т.к. магнитное поле действует исключительно на движущиеся заряды, а проводник с находящимися в нем электронами неподвижен.
Джеймс Клерк Максвелл 1831-1879 Самым большим научным достижением в 1865году является созданная им теория электромагнитного поля, которую от сформулировал в виде системы нескольких уравнений, выражающих все основные закономерности электромагнитных явлений.
Фундаментальное свойство поля: Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле.
Источником единого электромагнитного поля служат ускоренно движущиеся электрические заряды
Механизм возникновения индукционного тока
Возникающее вихревое электрическое поле, под действием которого свободные заряды, всегда имеющиеся в проводнике, приходят в направленное движение. Гальванометр играет роль индикатора, обнаруживая электрическое поле в пространстве (электрический ток).
Из теории Максвелла вытекает вывод: Быстропеременное электромагнитное поле распространяется в пространстве в виде поперечных волн.
Джеймс Максвелл опираясь на теорию:
- Волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме. Скорость распространения волны в вакууме 300 000 км/с.
- Волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме.
- Скорость распространения волны в вакууме 300 000 км/с.
- Электромагнитная волна представляет собой систему порождающих друг друга и распространяющихся в пространстве электрического и магнитного полей
Характеристика электрического поля – напряженность ()
Напряженность электрического поля в какой-либо его точке равна отношению силы , с которой поле действует на точечный положительный заряд, помещенный в эту точку, к значению этого заряда q.
Характеристика магнитного поля – вектор магнитной индукции (
Для электромагнитных волн справедливы те же соотношения между длиной волны ее скоростью
с = 3 10 8 м/с, периодом Т и частотой ν, что и для механических волн. λ= = с Т
Генрих Рудольф Герц 1857-1894 В 1888 г. Экспериментально доказал существование электромагнитных волн, предсказанных максвеллом. Установил, что скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света
Слайд 1
Электромагнитное поле
Это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля. Теория электромагнитного поля создана Джеймсом Максвеллом в 1865 г. Он теоретически доказал, что: Любое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению изменяющегося электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает изменяющееся магнитное поле. Если электрические заряды движутся с ускорением, то создаваемое ими электрическое поле периодически меняется и само создает в пространстве переменное магнитное поле и т.д.
Слайд 2
Источниками электромагнитного поля могут быть
движущийся магнит; - электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся (в отличие от заряда движущегося с постоянной скоростью, например, в случае постоянного тока в проводнике, здесь создается постоянное магнитное поле).
Слайд 3
Условия существования полей
Электрическое поле существует всегда вокруг электрического заряда, в любой системе отсчета, магнитное – в той, относительно которой электрические заряды движутся, электромагнитное – в системе отсчета, относительно которой электрические заряды движутся с ускорением.
Слайд 4
ПОПРОБУЙ РЕШИ!
Кусок янтаря потёрли о ткань, и он зарядился статическим электричеством. Какое поле можно обнаружить вокруг неподвижного янтаря? Вокруг движущегося? Заряженное тело покоится относительно поверхности земли. Автомобиль равномерно и прямолинейно движется относительно поверхности земли. Можно ли обнаружить постоянное магнитное поле в системе отсчета, связанной с автомобилем? Какое поле возникает вокруг электрона, если он: покоится; движется с постоянной скоростью; движется с ускорением?
Слайд 5
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.
Слайд 6
Свойства электромагнитных волн:
Распространяются не только в веществе, но и в вакууме; - распространяются в вакууме со скоростью света (С = 300 000 км/c); - это поперечные волны; - это бегущие волны (переносят энергию). Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов.
Слайд 7
ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Все окружающее нас пространство пронизано электромагнитным излучением. Солнце, окружающие нас тела, антенны передатчиков испускают электромагнитные волны, которые в зависимости от их частоты колебаний носят разные названия. Метры
Слайд 8
рефераты
1. Радиоволны 2. Инфракрасное излучение 3. Видимое излучение 4. Ультрафиолетовое излучение 5. Рентгеновское излучение 6. Гамма излучение
Слайд 9
Решаем задачи
Определите частоту электромагнитных волн в воздухе, длина которых равна 2 см. Чему равна длина волны, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГЦ. Радиопередатчик работает на частоте 6 мГц. Сколько волн находится на расстоянии 100 км по направлению радиосигнала? Сила тока в обмотке генератора переменного тока меняется согласно графику. Определите амплитуду, период, частоту колебаний тока.
Слайд 10
ИНТЕРЕСНО, ЧТО...
Железобетонные дома, экранируют внешние "уличные" электромагнитные поля, поэтому внутри такого дома влияния внешних полей не ощущается. В наших домах в настоящее время используется много электробытовых приборов. Все они создают при работе электромагнитные поля. Даже включенный утюг окружен электромагнитным полем в радиусе примерно 25 см., у электрочайника электромагнитное поле в два раза шире. Электромагнитное поле обычной электробритвы достаточно сильное, поэтому электробритва хороша лишь для кратковременного пользования. Телевизор является сильным источником электромагнитного поля (причем цветной - в большей степени, чем черно-белый), но на расстоянии 1,5 метров от него электромагнитный фон становится уже безопасным. При использовании исправной микроволновой печи безопасно находится от нее на расстоянии 1-1,5 метров, хотя включение печи должно быть тоже достаточно кратковременным. Наиболее сильно электромагнитное поле компьютера проявляется со стороны задней стенки монитора., поэтому удобнее устанавливать его в углу комнаты. Перед экраном безопасно сидеть на расстоянии вытянутой руки.
Cлайд 1
Cлайд 2
Электромагнитное поле- это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами
Cлайд 3
Cлайд 4
Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле. Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику. Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м (Ампер-на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.
Cлайд 5
По определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: оба компонента Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне). Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение - l (лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение - f.
Cлайд 6
Cлайд 7
Основные источники ЭМП Среди основных источников ЭМИ можно перечислить: Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда,…) Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные,…) Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации,…) Бытовые электроприборы Теле- и радиостанции (транслирующие антенны) Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны) Радары Персональные компьютеры
Электромагнитное поле Электромагнитные волны
9 класс
Майкл Фарадей 1791-1867 В 1831 г. открыл явление электромагнитной индукции – возникновение электрического тока в проводнике при изменении магнитного потока через контур проводника.
Какие силы заставляют заряды в витке двигаться? Само магнитное поле, пронизывающее катушку, этого сделать не может, т.к. магнитное поле действует исключительно на движущиеся заряды, а проводник с находящимися в нем электронами неподвижен.
Джеймс Клерк Максвелл 1831-1879 Самым большим научным достижением в 1865году является созданная им теория электромагнитного поля, которую от сформулировал в виде системы нескольких уравнений, выражающих все основные закономерности электромагнитных явлений.
Фундаментальное свойство поля: Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле.
Источником единого электромагнитного поля служат ускоренно движущиеся электрические заряды
Механизм возникновения индукционного тока
Возникающее вихревое электрическое поле, под действием которого свободные заряды, всегда имеющиеся в проводнике, приходят в направленное движение. Гальванометр играет роль индикатора, обнаруживая электрическое поле в пространстве (электрический ток).
Из теории Максвелла вытекает вывод: Быстропеременное электромагнитное поле распространяется в пространстве в виде поперечных волн.
Джеймс Максвелл опираясь на теорию:
- Волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме. Скорость распространения волны в вакууме 300 000 км/с.
- Волны распространяются не только в веществе, но и в вакууме.
- Скорость распространения волны в вакууме 300 000 км/с.
- Электромагнитная волна представляет собой систему порождающих друг друга и распространяющихся в пространстве электрического и магнитного полей
Характеристика электрического поля – напряженность ()
Напряженность электрического поля в какой-либо его точке равна отношению силы , с которой поле действует на точечный положительный заряд, помещенный в эту точку, к значению этого заряда q.
Характеристика магнитного поля – вектор магнитной индукции (
Для электромагнитных волн справедливы те же соотношения между длиной волны ее скоростью
с = 3 10 8 м/с, периодом Т и частотой ν, что и для механических волн. λ= = с Т
Генрих Рудольф Герц 1857-1894 В 1888 г. Экспериментально доказал существование электромагнитных волн, предсказанных максвеллом. Установил, что скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света
Загрузка...
