Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

Енергия и интензивност на електромагнитна вълна

Прочетете още:
  1. Във веригата, състояща се от кондензатор и намотка, има свободни електромагнитни трептения. Енергията на кондензатора при произволен момент t се определя чрез изразяване
  2. Вътрешната енергия на идеален газ
  3. Вътрешната енергия на идеален газ. Газовата работа се разширява. Прилагане на първия закон на термодинамиката към изопроцесите. Концепцията за втория закон на термодинамиката.
  4. Вътрешната енергия на истински газ
  5. Вътрешна енергия на истински газ. Джоул-Томсън ефект
  6. Вътрешната енергия на тялото и начините за неговото променяне. Промяна във вътрешната енергия на тялото при нагряване. Първият закон на термодинамиката. Обратими и необратими процеси.
  7. Вътрешна енергия. Количество топлина. Работа в термодинамиката
  8. Въпрос 29 Енергията на електростатичното поле
  9. Въпрос 42 Енергията на магнитното поле на тока
  10. Въпрос 7 Енергия
  11. Въпрос 9 Работна и кинетична енергия на въртене
  12. Въпрос номер 10 Феноменът на електромагнитната индукция. Правилото на Ленц

Наличието на електромагнитни вълни беше теоретично прогнозирано от великия английски физик Дж. Максуел през 1864 г. Максуел анализира всички закони на електродинамиката, известни по онова време, и направи опит да ги приложи към електрически и магнитни полета, променящи се във времето. Той обърна внимание на асиметрията на връзката между електрически и магнитни явления. Максуел въведе във физиката понятието "вихрово електрическо поле" и предложи нова интерпретация на закона за електромагнитната индукция, открита от Фарадей през 1831 г.:

Всяка промяна в магнитното поле генерира вихрово електрическо поле в околното пространство, чиито линии на сила са затворени.

Максуел предположи съществуването на обратния процес:

Времевото електрическо поле генерира магнитно поле в околното пространство.

Тази хипотеза е само теоретично предположение, без експериментално потвърждение, но Максуел успява да напише последователна система от уравнения, описващи взаимните трансформации на електрическото и магнитното поле, т.е. системата на уравненията на електромагнитното поле (уравненията на Максуел). От теорията на Максуел произтичат редица важни изводи:

1. Има електромагнитни вълни, т.е. електромагнитно поле, разпространяващо се в пространството и времето. Електромагнитните вълни са напречни вектори и са перпендикулярни една на друга и лежат в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната.

2. Електромагнитните вълни се разпространяват в материята с ограничена скорост

Тук ε и μ са диелектричните и магнитните пропуски на веществото, ε0 и μ0 са електрическите и магнитните константи: ε0 = 8,85419 · 10-12 F / m, μ0 = 1,25664 · 10-6 HN / m.

Дължината на вълната λ в синусоидалната вълна е свързана със скоростта на разпространение на вълната υ от отношението λ = υT = υ / f, където f е честотата на трептене на електромагнитното поле T = 1 / f.

Скоростта на електромагнитните вълни във вакуум (ε = μ = 1):

Скоростта c на разпространението на електромагнитни вълни във вакуум е една от основните физични константи.

Изводът на Максуел за ограничената скорост на разпространение на електромагнитни вълни е в противоречие с теорията на далечния диапазон, приета по това време, в която се приема, че скоростта на разпространение на електрическото и магнитното поле е безкрайно голяма. Ето защо теорията на Максуел се нарича теорията за взаимодействието с малък диапазон.



3. При електромагнитна вълна възникват взаимни трансформации на електрическото и магнитното поле. Тези процеси протичат едновременно и електрическите и магнитните полета действат като равностойни партньори. Следователно обемните плътности на електрическата и магнитната енергия са равни една на друга: w = wm.

От това следва, че в електромагнитната вълна индукционните модули на магнитното поле и силата на електрическото поле във всяка точка на пространството са свързани

4. Електромагнитни вълни трансферират енергия. Когато вълните се разпространяват, се получава поток от електромагнитна енергия. Ако изолираме областта S ориентирана перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната, тогава за кратко време Δt преминава през областта, равна на

ΔWem = (wе + wm) uSΔt.

Плътността на потока или интензитетът I е електромагнитната енергия, пренасяна от вълната на единица време през повърхността на площта на единица:

Замествайки тук изразите за w, wm и υ, можем да получим:

Енергичният поток в електромагнитната вълна може да бъде определен чрез използване на вектор посоката на която съвпада с посоката на разпространение на вълната, а модулът е EB / μm0. Този вектор се нарича Poynting вектор.

При синусоидална (хармонична) вълна във вакуум, средната Icp на плътността на потока на електромагнитната енергия е

където E0 е амплитудата на колебанията на силата на електрическото поле.

Плътността на енергийния поток в SI се измерва във ватове на квадратен метър (W / m 2 ).

Модулът на средната стойност на вектора Poynting се нарича интензитет на електромагнитната вълна. Трябва да се отбележи, че интензивността на електромагнитната вълна зависи от амплитудата (електрическо или магнитно поле, те са свързани), но не зависи от честотата на вълната - за разлика от интензивността на еластичните механични вълни.

‡ Зареждане ...

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | | 35 | 36 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz (0.005 сек.)