Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Все по ФОЗИ / рефераты по фози / Электромагнитное поле (билет 9).doc
Скачиваний:
81
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
346.62 Кб
Скачать

Введение.

Электромагнитное поле, особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электромагнитные явления протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчёта, то есть удовлетворяют принципу относительности.

Поле является переносчиком взаимодействия, в частности, переносчиком электромагнитных взаимодействий является электромагнитное поле. Что такое поле? Опять таки первичное понятие, невозможно его выразить более простыми словами. Надо понимать так: имеем частицу заряженную, одну единственную, и то, что создаёт частица в пространстве, это и есть электромагнитное поле. Некоторые формы этого электромагнитного поля мы видим, свет есть проявление электромагнитного поля. Другая заряженная частица погружена в это поле и взаимодействует с этим полем там, где она находится. Электромагнитное поле - это переносчик электромагнитного взаимодействия.

Электромагнитное поле (эмп).

Электромагнитное поле создается зарядами. Электромагнитное поле, особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

Основными величинами, определяющими электромагнитное поле, являются вектор электрической напряженности поля Е и вектор магнитной напряженности поля Н. Эти векторы являются функциями времени и координат в пространстве, описываемых радиус-векторомr. (Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов. стр. 252)

Особенностью электромагнитных волн является наличие трёх взаимно перпендикулярных векторов: волнового вектора, вектора напряжённости электрического поля E и вектора напряжённости магнитного поля H.

По определению, электромагнитное поле - это совокупность электрических и магнитных полей, которые могут переходить друг в друга. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное поле, а изменяющееся магнитное - вихревое электрическое поле. Электромагнитное поле неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, электромагнитное поле "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника.

Электромагнитные волны - это распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью электромагнитное поле.

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны. Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются понятием частота. Классификация электромагнитных волн по частотам приведена в таблице. (Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов. стр. 253)

Наименование частотного диапазона

Границы диапазона

Наименование волнового диапазона

Границы диапазона

Крайние низкие, КНЧ

3 - 30 Гц

Декамегаметровые

100 - 10 Мм

Сверхнизкие, СНЧ

30 - 300 Гц

Мегаметровые

10 - 1 Мм

Инфранизкие, ИНЧ

0,3 - 3 кГц

Гектокилометровые

1000 - 100 км

Очень низкие, ОНЧ

3 - 30 кГц

Мириаметровые

100 - 10 км

Низкие частоты, НЧ

30 - 300 кГц

Километровые

10 - 1 км

Средние, СЧ

0,3 - 3 МГц

Гектометровые

1 - 0,1 км

Высокие частоты, ВЧ

3 - 30 МГц

Декаметровые

100 - 10 м

Очень высокие, ОВЧ

30 - 300 МГц

Метровые

10 - 1 м

Ультравысокие, УВЧ

0,3 - 3 ГГц

Дециметровые

1 - 0,1 м

Сверхвысокие, СВЧ

3 - 30 ГГц

Сантиметровые

10 - 1 см

Крайне высокие, КВЧ

30 - 300 ГГц

Миллиметровые

10 - 1 мм

( А. М. Прохоров. Физика. Большая Российская энциклопедия стр. 262)

Важная особенность электромагнитного поля - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны.

"ближняя" зона

"Дальняя" зона

- на расстоянии от источника r <L (лябда). электромагнитное поле можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату или кубу расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики электромагнитное поле измерения переменного электрического поля и переменного магнитного поля производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение.

- это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника.

В "дальней" зоне излучения устанавливается связь между Е и Н: Е=377Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом.

Поэтому измеряется, как правило, только Е. Плотность потока энергии характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

( Татур Т.А. Основы теории электромагнитного поля стр. 164)