Электромагнитные колебания и волны

№1. Электрическое поле. Характеристики электрического поля: напряженность, разность потенциалов.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах).

Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q:

Также иногда называется силовой характеристикой электрического поля. Математически зависимость вектора от координат пространства само задаёт векторное поле. Модуль напряжённости электрического поля в СИ измеряется в В/м (Вольт на метр).

Разность потенциалов- это электрическая (для потенциального электрического поля то же, что напряжение электрическое) между двумя точками пространства (цепи); равна работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки поля в другую. В СИ измеряется в вольтах. Разность потенциалов электрического поля Земли между двумя уровнями, отстоящими друг от друга на величину роста человека, > 200 В.

№2. Магнитное поле. Характеристики магнитного поля: индукция, поток индукции.

Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц, либо магнитными моментами электронов в атомах (постоянные магниты).

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Поток магнитной индукции - поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность; величина, равная произведению:

- модуля вектора магнитной индукции; на

- площадь поверхности; и на

- косинус угла между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности.

В СИ единицей магнитного потока является вебер.

№3.Взаимосвязь электрического и магнитного полей. Элементы теории Максвелла. Электромагнитная волна. Скорость электромагнитных волн.

Уравне́ния Ма́ксвелла — система дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах. Электромагнитная волна - волна, порожденная колебанием параметра электромагнитного поля. В зависимости от длины волны в вакууме, источника излучения и способа возбуждения различают: низкочастотные колебания, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-лучи.

2. всякое переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.

1-е уравнение Максвелла:

φH₁dl = Iпр + I_см
2-е уравнение Максвелла:
φE₁dl = -

3-е уравнение Максвелла:
φDdS = (силовые линии электрического поля начинаются на положительных зарядах и кончаются на отрицательных)

4-е уравнение Максвелла:

φB_ndS = 0 (силовые линии магнитного поля замкнуты сами на себя, т.е. нигде не начинаются и не кончаются).

· Взаимное образование электрических и магнитных полей приводит к понятию электромагнитной волны – распространение единого электромагнитного поля в пространстве.

· В теории Максвелла было получено выражение для скорости распространения электромагнитной волны:

V = = ,

где c = 1/ √ε₀ μ₀ - скорость света в вакууме, ε и μ – соответственно диэлектрическая и магнитная проницаемости, ε₀ и μ₀ - соответственно электрическая и магнитная постоянные.

Дата добавления: 2014-11-20