Электромагнитные колебания и волны

Содержание

Слайд 2

Переменный ток Если плоская рамка площади S равномерно вращается с частотой

Переменный ток

Если плоская рамка площади S равномерно вращается с частотой f

оборотов в секунду в однородном магнитном поле с индукцией то магнитный поток Φ, пронизывающий рамку периодически изменяется во времени
Φ(t) = B ∙ S cos (2πft).
В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея на концах рамки появится переменное напряжение.
Слайд 3

Переменный ток Периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и

Переменный ток

Периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения

называются электромагнитными колебаниями.
Обычно эти колебания происходят с очень большой частотой, значительно превышающей частоту механических колебаний:
٧ = 50 Гц

Для их наблюдения и исследования самым подходящим прибором является электронный осциллограф

Слайд 4

Преобразования энергии в электрогенераторах В электрогенераторах осуществляется преобразование механической энергии в

Преобразования энергии в электрогенераторах

В электрогенераторах осуществляется преобразование механической энергии в электрическую.


Генераторы приводятся во вращение с помощью
паровых,
гидравлических,
газовых турбин,
двигателей внутреннего сгорания и других первичных двигателей.
Слайд 5

Электромагнитное поле ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ - это порождающие друг друга переменные электрические

Электромагнитное поле

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ - это порождающие друг друга переменные электрические и

магнитные поля.
Теория электромагнитного поля создана Джеймсом Максвеллом в 1865 г.
Если электрические заряды движутся с ускорением, то создаваемое ими электрическое поле периодически меняется и само создает в пространстве переменное магнитное поле и т.д.

Джеймс Клерк Ма́ксвелл
(13 июня 1831, Эдинбург, Шотландия — 5 ноября 1879, Кембридж, Англия) — британский физик, математик и механик.

Слайд 6

Электромагнитное поле Источниками электромагнитного поля могут быть: - движущийся магнит; -

Электромагнитное поле

Источниками электромагнитного поля могут быть:
- движущийся магнит;
- электрический заряд, движущийся

с ускорением или колеблющийся.

Колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов.

Слайд 7

Электромагнитные волны Электромагнитные волны – это распространяющиеся в пространстве электромагнитные колебания.

Электромагнитные волны

Электромагнитные волны – это распространяющиеся в пространстве электромагнитные колебания.
Они

поперечны, то есть векторы и перпендикулярны и друг другу, и направлению распространения волны.
Слайд 8

Скорость распространения электромагнитных волн Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме c

Скорость распространения электромагнитных волн

Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме c (скорость

света) – это мировая константа:
c = 2,9979·108 м/с.
Длина волны в вакууме и ее частота связаны формулой:
λ = с/ν
Слайд 9

Различные виды электромагнитных излучений и их применение

Различные виды электромагнитных излучений и их применение

Слайд 10

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы. Радиоволны получаются с помощью колебательных

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы.

Радиоволны получаются с помощью колебательных

контуров и макроскопических вибраторов.
Свойства:
радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами.
проявляют свойства дифракции и интерференции.
Применение: радиосвязь, телевидение, радиолокация.
Слайд 11

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы Инфракрасное излучение (тепловое) - излучается

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы

Инфракрасное излучение (тепловое) - излучается

атомами или молекулами вещества.
Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре.
Свойства:
• проходит через некоторые непрозрачные тела, а также сквозь дождь, дымку, снег, туман;
• производит химическое действие (фототгластинки);
• поглощаясь веществом, нагревает его;
• невидимо;
• способно к явлениям интерференции и дифракции;
• регистрируется тепловыми методами.
Применение:
прибор ночного видения,
криминалистика,
физиотерапия,
в промышленности для сушки изделий, древесины, фруктов.
Слайд 12

Видимое излучение Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом. Свойства: отражение, преломление, воздействует

Видимое излучение

Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом.
Свойства:
отражение,
преломление,
воздействует на глаз,


способно к явлению дисперсии,
интерференции,
дифракции.
Слайд 13

Ультрафиолетовое излучение Источники: газоразрядные лампы с кварцевыми трубками. Излучается всеми твердыми

Ультрафиолетовое излучение

Источники: газоразрядные лампы с кварцевыми трубками.
Излучается всеми твердыми телами,

у которых
t0 > 1000 °С,
а также светящимися парами ртути.
Свойства:
Высокая химическая активность,
невидимо,
большая проникающая способность,
убивает микроорганизмы,
в небольших дозах благоприятно влияет на организм человека (загар),
но в больших дозах оказывает отрицательное воздействие,
изменяет развитие клеток,
обмен веществ.
Применение: в медицине, в промышленности.
Слайд 14

Рентгеновские лучи Излучаются при больших ускорениях электронов. Свойства: интерференция, дифракция рентгеновских

Рентгеновские лучи

Излучаются при больших ускорениях электронов.
Свойства: интерференция, дифракция рентгеновских лучей на

кристаллической решетке, большая проникающая способность. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь.
Применение: в медицине с целью диагностики заболеваний внутренних органов; в промышленности для контроля внутренней структуры различных изделий.
Слайд 15

γ-излучение Источники: атомное ядро (ядерные реакции). Свойства: Имеет огромную проникающую способность,

γ-излучение

Источники: атомное ядро (ядерные реакции).
Свойства:
Имеет огромную проникающую способность,
оказывает сильное

биологическое воздействие.
Применение: в медицине, производстве (γ -дефектоскопия).
Слайд 16

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы. Электромагнитное излучение частотой 50 Гц,

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы.

Электромагнитное излучение частотой 50 Гц,

которое создается проводами сети переменного тока, при длительном воздействии вызывает сонливость, признаки усталости, головные боли.
Чтобы не усиливать действие бытовых электромагнитных излучений, специалисты рекомендуют не располагать близко друг к другу работающие в наших квартирах электроприборы — микроволновую печь, электроплиту, телевизор, стиральную машину, холодильник, утюг, электрический чайник.
Расстояние между ними должно быть не менее 1,5—2 м.
Слайд 17

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы. Антенны БС устанавливаются на высоте

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы.

Антенны БС устанавливаются на высоте

15 - 100 метров от поверхности земли на уже существующих постройках или на специально сооруженных мачтах
Слайд 18

Параметры ЭМП, влияющие на биосистемы интенсивность (величина) излучения; частота излучения; продолжительность

Параметры ЭМП, влияющие на биосистемы
интенсивность (величина) излучения;
частота излучения;
продолжительность облучения;
модуляция сигнала;
сочетание

частот;
периодичность действия.

Влияние электромагнитных излучений на живые организмы

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА:
нервная;
иммунная;
эндокринная;
половая.

Слайд 19

Конденсатор - - это система из двух и более электродов (обычно

Конденсатор -

- это система из двух и более электродов (обычно в

форме пластин, называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок конденсатора.
Такая система обладает взаимной ёмкостью и способна сохранять электрический заряд.
Слайд 20

Колебательный контур КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР, замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкостью

Колебательный контур

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР, замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкостью С

и катушки с индуктивностью L, в которой могут возбуждаться собственные колебания с частотой, обусловленные перекачкой энергии из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно.

L – индуктивность катушки;
С – электроемкость конденсатора

Слайд 21

Получение электромагнитных колебаний Электромагнитные волны могут возбуждаться только ускоренно движущимися зарядами.

Получение электромагнитных колебаний

Электромагнитные волны могут возбуждаться только ускоренно движущимися зарядами.
Простейшей системой,

излучающей электромагнитные волны, является небольшой по размерам электрический диполь, который называют диполем Герца.
В современной радиотехнике излучение электромагнитных волн производится с помощью антенн различных конструкций, в которых возбуждаются быстропеременные токи.
В радиотехнике диполь Герца эквивалентен небольшой антенне, размер которой много меньше длины волны λ.