Unda electromagnetică: generare, proprietăţi.

În ce an a treia Lecție despre

Sila ții și unde electromagnetice

vom discuta despre un de electromagnetică

și proprietățile ei așa cum reies

din teoria Câmpului electromagnetic

a lui Max studierea undelor electromagnetice

se face pe baza a principiilor

teoriei Câmpului electromagnetic

care au fost dezvoltate de către

maxum în 1864 și care spun următoarele

lucruri în primul rând în jurul

unui câmp magnetic variabil în

timp ce generează un câmp electric

variabil cu liniile de câmp închise

de asemeni cel de al doilea principiu

spune că în jurul unui câmp electric

variabil în timp ce generează un

câmp magnetic variabil cu liniile

de câmp închis de cele două principii

sunt complementare grafic putem

reprezenta schematic aceste principii

în felul următor dacă avem un câmp

electric variabil în timp deci

cu o intensitatea Câmpului electric

e si depinde de timp reprezentată

prin aceste linii de câmp roșii

atunci în jurul acestui câmp electric

variabil în timp se va genera un

câmp magnetic variabil în timp

reprezentat cu aceste linii albastre

b fiind vectorul inducție a Câmpului

magnetic și el va fi la rândul

lui variabil în timp ansamblul

câmpurilor electrice și magnetice

variabile în timp care se generează

Reciproc formează un câmp electromagnetic

ce se propagă în spațiu sub formă

de unde electromagnetice despre

aceste principii și fenomenele

ce stau la baza lor și anume generarea

câmpurilor magnetice dintru în

câmp electric sau un curent electric

variabil în timp și invers am discutat

în primele lecții de curent alternativ

deși nu sunt fenomene noi ce apare

nou în această lecție este faptul

că unde electromagnetice generate

de aceste câmpuri electromagnetice

se desprind de sursa lor Spre exemplu

un circuit oscilant de curent alternativ

și se propagă în spațiu la distanțe

foarte mari mai mult decât atât

viteza unde electromagnetice si

general proprietățile lor depinde

de proprietățile electrice și magnetice

ale mediului de propagare și mai

puțin de proprietățile sursei care

a generat aceste unde electromagnetice

Spre exemplu viteza de propagare

este egal Care este egal cu raportul

dintre modulul intensității Câmpului

electric și modulul inducției Câmpului

magnetic este egală cu inversul

rădăcinii pătrate a produsului

dintre permitivitate electrică

a mediului și permeabilitatea magnetică

a mediului epsilon și mie de după

cum vedem viteza de propagare a

undelor electromagnetice depinde

de mediul de propagare prin epsilon

și miu și numele de sursa de care

generat această unde electromagnetică

se demonstrează de asemeni că viteza

luminii în vid notată cu ce Care

este o constantă universală și

este egală cu 3 ori 10 la 8:00

a metri pe secundă de ceea depinde

nu de nimic viteza în am luminii

ia este egală cu inversul rădăcinii

pătrate a produselor a produsului

dintre permitivitatea Electrica

a vidului și permeabilitatea magnetică

a vidului aceste ecuațiile din

fără demonstrație el ele se pot

demonstram plecând de la aceste

principii și dezvoltând teoria

unde lor electrice a lui Max de

ce aceste principii se scriu matematic

sub forma patru ecuații diferențiale

numit cunosc sau numite după Maxer

se numesc ecuațiile maximum și

care rezolvate duc la munte ecuații

utile în descrierea undelor electromagnetice

printre ele ecuația pentru viteză

viteza în mediu și viteza în vite

și se obțin acestei ecuații pe

care noi le dăm fără Demonstrați

folosind faptul că permitivitatea

electrică a unui mediu este egală

cu produsul dintre permitivitatea

relativa și permitivitatea vidului

și de asemeni permeabilitatea magnetică

a unui mediu este produsul dintre

valoare relativă și valoarea înviind

și introducând acesta în ecuația

vitezei și apoi folosind ecuația

pentru viteza undelor electromagnetice

în vid obținem că v este egal cu

c supra împărțit la rădăcină pătrată

din produsul valorilor relativi

Haideți să studiem un pic un proprietățile

acestor unde electromagnetice 1

voi reprezenta grafic acestei unde

electromagnetice și apoi vom discuta

proprietățile ceresc din acest

grafic Deci considerăm un sistem

de axe carteziene o y x z și desenăm

1 Cele două componente si electrică

și cea magnetică și apoi voi descrie

proprietățile lor deci cea electrică

În primul rând are următoarea formulă

De ce este bineînțeles o undă periodică

acesta este e vectorul intensitatea

Câmpului electric Care este dealungul

sau paralel cu Axa o y necesita

este y și vectorul de inducție

a Câmpului magnetic are această

formă îl desenez și apoi îl voi

explica Deci b este paralel cu

z Dacia Forum aceasta Oare cum

deformată pentru că avem un unghi

de vedere înclinat față de acest

Vector deci a este paralel cu Axa

o y iar b d este paralel cu Axa

o zi Deci Haideți să discutăm la

am desenat întâi și acum le discutăm

în primul rând și observăm din

această de acest grafic al dependenței

de poziție a celor doi vectori

este că undele electromagnetice

se propagă sub formă de unde staționare

adică prezintă formă caracteristică

cu noduri și ventre avem noduri

în punctele acestea trei noduri

În graficul nostru și două ventre

Adică două puncte în care cei doi

vectori au în același timp maxim

acest lucru faptul că avem unde

staționare înseamnă că cei doi

Vector a și b sunt în fază Adică

dacă vreți au aceeași pulsații

Omega 1 este egal cu Omega 2 pentru

cei doi vectori scriind matematică

formele celor doi vectori pentru

care obținem această dependență

vedem că avem următoarele proprietăți

Deci proprietățile vectorilor intensitate

a Câmpului electric și inducție

a Câmpului magnetic crs din acest

grafic și din această ecuație aceste

Două ecuații în primul rând după

cum am spus ele sunt în fază au

aceeași pulsații în același timp

deci sunt coerent în același timp

Ele au și același număr de unt

asta deoarece după cum va aminti

ți numărul de undă este definit

ca 2 pi pe Lambda lungimea de undă

lungimea de undă fiind distanța

dintre două Maxim sau două minime

două maxim în aceeași direcție

de separate de o perioadă Spre

exemplu acest minim și acesta aceste

două noduri Deci aceste lungimea

de undă De ce este egal cu 2 pi

împărțit la viteza de propagare

înmulțită cu perioada deoarece

cei doi vectori au aceeași pulsația

Omega atunci le iei vor avea aceeași

perioadă te Deci te 1 este egal

cu doi de asemeni pentru că e se

propagă prin același mediu vor

avea aceeași viteză de propagare

Deci V1 egal cu 2 pe 1 egal cu

3 2 deci numerele de unde sunt

egal de aici obținem că argumentele

celor două celor doi vectori celor

două componente electrică și magnetică

sunt egal între ele acum uitând

un ala amplitudinile celor doi

vectori observăm că 1 prima primul

Vector cel electric este orientat

de a lungul xy de al doilea de

a lungul axei Deci Vector în În

graficul nostru vectorul intensității

Câmpului electric oscilează în

planul ecranului dumneavoastră

de cel al oscilează în planul ecranului

pe când vectorul inducția Câmpului

magnetic b oscilează în planul

perpendicular El este paralel cu

oțet și oscilează în planul perpendicular

ecranului dumneavoastră axa z pleacă

din ecran către ochii dumneavoastră

iar b z este paralelă cu ea în

concluzie Amanda sau componenta

electrică mai exact y&r magnetice

aparține planului o x y care este

cel al ecranului dumneavoastră

Pe de altă parte componentă magnetică

dată de vectorul b z aparțin planului

o x z care este perpendicular pe

ecranul dumneavoastră și în final

proprietatea ultimă este că viteza

v care este perpendiculară pe atât

pe cât și pe b este de a lungul

axei o x De ce viteza de propagare

a unde electromagnetice este paralelă

cu Axa o x Deci va avea acest direcție

și sens cei trei vectori a și b

sunt perpendiculare între ei undele

electromagnetice transportă doar

energie electromagnetică nu și

particule de substanță și bineînțeles

după cum am discutat în lecțiile

trecute energia electrică și energia

magnetică dintre o undă electromagnetică

alternează între ele în timpul

propagării asta înseamnă că e Energy

densitatea de energie electrică

Care este definită ca energia electrică

împărțită la volum este egală cu

energii densitatea de energie magnetică

unde electromagnetice Care este

definită ca energia magnetică total

împărțită la volum de aici se deduce

deci folosind ecuațiile pentru

cele două densități de energie

care sunt următoarele energia electrică

este ypsilon a pătrat împărțit

la 2 iar și dăm acestei ecuații

fără demonstrație ele se demonstrează

în cadrul teoriei ce pleacă de

la ecuațiile maxum w acest densitate

a energiei electrice din Iuda electromagnetică

are această formă iar cea magnetică

are forma corespunzătoare b pătrat

împărțit la 2 m din aceste două

egalități se obține că e pe b raportul

dintre intensitatea Câmpului electric

și inductia Câmpului magnetic este

egal cu 1 pe radical din epsilon

din nou acestei ecuații fără demonstrație