Электромагнитные колебания. Периодические изменения во времени электрического заряда (силы тока, напряжения) называются электромагнитными колебаниями

Периодические изменения во времени электрического заряда (силы тока, напряжения) называются электромагнитными колебаниями.

Колебательным контуром называется система, состоящая из соединенных конденсатора и катушки индуктивности. Если конденсатор зарядить, то в колебательном контуре будут происходить колебания тока, заряда, электрического поля в конденсаторе, магнитного поля в катушке, индуктивного тока, который возникает при прохождении тока по катушке вследствие явления самоиндукции.

Уравнения гармонического колебания заряда:

.

Колебания тока:

.

Период электромагнитных колебаний, которые возникают в колебательном контуре, зависит от индуктивности катушки и электроемкости конденсатора. Эту зависимость установил Томсон. Формула Томсона .

Колебания, которые возникают в колебательном контуре, являются затухающими, так как провода обладают сопротивлением, и это ведет к превращению энергии электромагнитного поля во внутреннюю энергию проводника. Кроме того, часть энергии излучается в пространство в виде электромагнитных волн.

Переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле, которое в свою очередь порождает магнитное поле. Электрические и магнитные поля являются проявлениеми единого целого, которое может быть названо электромагнитным полем. Электромагнитное поле – особая форма материи, существующее реально, независимо от наших знаний о нем.

Электромагнитное поле распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн. Эти волны излучаются колеблющимися заряженными частицами, которые при этом движутся с ускорением. Материальность электромагнитных волн можно показать, используя воздействие их на вещественные объекты. Так, если поднести к ламповому генератору лампочку, встроенную в колебательный контур, то она загорится.

Короткие радиоволны распространяются на большие расстояния за счет многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли. Именно с помощью коротких волн можно осуществить радиосвязь на любых расстояниях между радиостанциями на Земле. Ультракороткие радиоволны проникают сквозь ионосферу и почти не огибают поверхности Земли. Поэтому они используются для радиосвязи в пределах прямой видимости, а также для связи с космическими кораблями. Средние и длинные волны используются для радиосвязи на больших расстояниях. Электромагнитные волны обладают следующими свойствами: распространяются прямолинейно, способны преломляться, отражаться, им присущи явления дифракции, интерференции, поляризации.

Радиолокацией называется способ обнаружения объектов с помощью радиоволн. Впервые явления радиолокации было обнаружено А.С. Поповым и предложены им для использования в практических целях.

Трансформатор – это устройство, предназначенное для повышения или понижения электрического напряжения переменного тока. Он состоит из замкнутого ферромагнитного (стального) сердечника, на который надеты несколько катушек с проволочными обмотками.

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции во вторичных обмотках. В ферромагнитном сердечнике сосредоточено магнитное поле так, что магнитный поток существует практически только внутри сердечника.

Повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем силу тока.

Существуют трансформаторы бытовые и силовые. Бытовые трансформаторы широко применяются в радио-и телевизионной технике, в в быту. Силовые трансформаторы установлены на линии электропередач для повышения или понижения напряжения, на подстанциях, в трансформаторных будках.

ЛЕКЦИЯ 10

Дата добавления: 2017-01-14