Почему для излучения и приема электромагнитных волн применяется?

12 ответов на вопрос “Почему для излучения и приема электромагнитных волн применяется?”

  1. Vano033 Ответить

    Ответ оставил Гость
    В закрытом контуре электрическое поле заключено только между обкладками коненсатора
    Магнитное же поле заключено только в внутри катушки индуктивности.
    Все изменения в этих ограниченных областях
    Из-за этого вихревые электромагнитные поля  (скажем так) заперты в них.
    Если к закрытому колебательному контуру присоединить антенну или же кусок провода, то в нём будут циркулировать заряды с периодичностью, опреледяемой характеристиками контура.
    Получается провод – диполь, в котором полярность меняется периодически.
    Электрическое и магнитное поля, возникающие вокруг антенны, не заперты, а распространяются в открытое пространство, получается имеет место излучения.
    Приходящая электромагнитная волна способна возбуждать в антенне токи, которые, когда попадают в контур, создают электромагнитные колебания.
    Контур реагирует тем сильнее, чем ближе частота пришедшей волны к собственной частоте контура. Это – резонанс.
    помогло?? жмем спасибо!!))**
    удачи!, если что, обращайся)*
    отметь как лучшее! тебе возратится часть твоих пунктов!!)) (после того как появится второе решение). Выбирай мое))

  2. kapitan063 Ответить

    В закрытом контуре электрическое поле заключено только между обкладками коненсатора
    Магнитное же поле заключено только в внутри катушки индуктивности.
    Все изменения в этих ограниченных областях
    Из-за этого вихревые электромагнитные поля (скажем так) заперты в них.
    Если к закрытому колебательному контуру присоединить антенну или же кусок провода, то в нём будут циркулировать заряды с периодичностью, опреледяемой характеристиками контура.
    Получается провод – диполь, в котором полярность меняется периодически.
    Электрическое и магнитное поля, возникающие вокруг антенны, не заперты, а распространяются в открытое пространство, получается имеет место излучения.
    Приходящая электромагнитная волна способна возбуждать в антенне токи, которые, когда попадают в контур, создают электромагнитные колебания.
    Контур реагирует тем сильнее, чем ближе частота пришедшей волны к собственной частоте контура. Это – резонанс.
    помогло?? жмем спасибо!!))**
    удачи!, если что, обращайся)*
    отметь как лучшее! тебе возратится часть твоих пунктов!!)) (после того как появится второе решение). Выбирай мое))

  3. saza7 Ответить

    В закрытом контуре электрическое поле заключено только между обкладками коненсатора
    Магнитное же поле заключено только в внутри катушки индуктивности.
    Все изменения в этих ограниченных областях
    Из-за этого вихревые электромагнитные поля (скажем так) заперты в них.
    Если к закрытому колебательному контуру присоединить антенну или же кусок провода, то в нём будут циркулировать заряды с периодичностью, опреледяемой характеристиками контура.
    Получается провод – диполь, в котором полярность меняется периодически.
    Электрическое и магнитное поля, возникающие вокруг антенны, не заперты, а распространяются в открытое пространство, получается имеет место излучения.
    Приходящая электромагнитная волна способна возбуждать в антенне токи, которые, когда попадают в контур, создают электромагнитные колебания.
    Контур реагирует тем сильнее, чем ближе частота пришедшей волны к собственной частоте контура. Это – резонанс.
    помогло?? жмем спасибо!!))**
    удачи!, если что, обращайся)*
    отметь как лучшее! тебе возратится часть твоих пунктов!!)) (после того как появится второе решение). Выбирай мое))

  4. trimini Ответить

    В закрытом контуре электрическое поле заключено только между обкладками коненсатора
    Магнитное же поле заключено только в внутри катушки индуктивности.
    Все изменения в этих ограниченных областях
    Из-за этого вихревые электромагнитные поля (скажем так) заперты в них.
    Если к закрытому колебательному контуру присоединить антенну или же кусок провода, то в нём будут циркулировать заряды с периодичностью, опреледяемой характеристиками контура.
    Получается провод – диполь, в котором полярность меняется периодически.
    Электрическое и магнитное поля, возникающие вокруг антенны, не заперты, а распространяются в открытое пространство, получается имеет место излучения.
    Приходящая электромагнитная волна способна возбуждать в антенне токи, которые, когда попадают в контур, создают электромагнитные колебания.
    Контур реагирует тем сильнее, чем ближе частота пришедшей волны к собственной частоте контура. Это – резонанс.
    помогло?? жмем спасибо!!))**
    удачи!, если что, обращайся)*
    отметь как лучшее! тебе возратится часть твоих пунктов!!)) (после того как появится второе решение). Выбирай мое))

  5. Andrhammer Ответить

    В закрытом контуре электрическое поле заключено только между обкладками коненсатора
    Магнитное же поле заключено только в внутри катушки индуктивности.
    Все изменения в этих ограниченных областях
    Из-за этого вихревые электромагнитные поля (скажем так) заперты в них.
    Если к закрытому колебательному контуру присоединить антенну или же кусок провода, то в нём будут циркулировать заряды с периодичностью, опреледяемой характеристиками контура.
    Получается провод – диполь, в котором полярность меняется периодически.
    Электрическое и магнитное поля, возникающие вокруг антенны, не заперты, а распространяются в открытое пространство, получается имеет место излучения.
    Приходящая электромагнитная волна способна возбуждать в антенне токи, которые, когда попадают в контур, создают электромагнитные колебания.
    Контур реагирует тем сильнее, чем ближе частота пришедшей волны к собственной частоте контура. Это – резонанс.
    помогло?? жмем спасибо!!))**
    удачи!, если что, обращайся)*
    отметь как лучшее! тебе возратится часть твоих пунктов!!)) (после того как появится второе решение). Выбирай мое))

  6. cml Ответить

    Неподвижные электрические заряды создают в окружающем пространстве постоянное электрическое поле, а постоянный электрический ток – постоянное магнитное поле. Электромагнитное поле, распространяющееся в свободном пространстве со скоростью света, возбуждается переменным во времени электрическим током. Излучение электромагнитных волн осуществляют открытым колебательным контуром, подключенным к генератору высокочастотной э.д.с.
    Так как формы открытого колебательного контура могут быть различны, то и интенсивность поля излучения может быть различной.
    Закрытый колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора, возникающее в нем переменное магнитное поле сосредоточено главным образом в катушке индуктивности, а переменное электрическое поле – между обкладками конденсатора. Такой контур практически не излучает электромагнитные волны (рис. 1 а).

    Переход от закрытого колебательного контура к открытому показан на рис. 1. В открытом колебательном контуре обкладки конденсатора как бы сделаны из проводов, которые обладают не только емкостью, но и ииндуктивностью. Токи, текущие по параллельным проводам (рис. 1 б ), расположеиным друг от друга на расстоянии l ≪ λ, не излучают. Это объясняется тем, что поля двуx равных по величине, но противоположно направленных параллельных токов взаимно компенсируются во внешнем пространстве. Если провода раздвинуть на некоторый угол, то полной компенсации поля не будет.
    Вертикально расположенные провода принимают основное участие в излучении электромагнитных волн (рис. 1 в). Устройство, предназначенное для излучения электромагнитных волн, называют передающей антенной.
    Для получения наибольшей мощности излучения антенна должна быть нacтроенa в резонанс с частотой э.д.с генератора электромагнитных колебаний. Длина резонансной антенны соизмерима с длиной электромагнитной волн. Механизм излучения и распространения электромагнитных волн поясняется рис. 2. Согласно теории Максвелла, при нарастании под действием источника высокочастотной э.д.с. тока проводимости в антенне в окружающем пространстве возникают переменное электрическое и магнитное поля.

    Переменное во времени электрическое поле является током электрического смещения. Ток электрического смещения и ток проводимости составляют полный ток. Линии полного тока всегда должны быть замкнуты. Это означает, что линии тока проводимости в антенне должны быть замкнуты линиями тока смещения через пространство (рис. 2 а). Магнитные силовые линии в плоскостях, перпендикулярных оси провода, имеют вид концентрических окружностей. Через небольшой промежуток времени Δt в некоторой точке I электрическое поле увеличивается на ΔЕ, а магнитное на ΔН. Нарастающее в точке I электрическое поле E1 (ток электрического смещения) возбудит в окружающем пространстве магнитное поле Н, направление силовых линий которого в плоскости, перпендикулярной вектору Е1, должно быть выбрано по правилу Ленца, согласно которому изменению поля E1 (|ΔЕ1/Δt|>0) должно препятствовать поле Е2, индуцированное магнитным полем Н. Направление вектора Е2 должно быть противоположно направлению вектора E1. Поле Е2 ослабит поле Е1, но в точке 2 наводится вектор Е2, примерно равный E1. Таким образом, возмущение электрического поля в точке I перейдет в точку 2 (рис. 2 б).
    Аналогично можно проследить за изменением магнитного поля (рис. 2 б). В результате фронт электромагнитной волны переместится из точки I в точку 2. Скорость перемещения фронта волны равна скорости света.
    При этом происходит непрерывный переход энергии электрического поля, накопленной в данной точке пространства, в энергию магнитного поля соседних точек пространства и обратно. В этом проявляется взаимосвязь электрического и магнитного полей при распространении электромагнитных волн.
    Электромагнитные волны, излученные передающей антенной, встречая на своем пути проводники, возбуждают в них э.д.с той же частоты, какова частота создающего наведенную э.д.с электромагнитного поля.
    Часть энергии, которую переносят электромагнитные волны, передается током, возникающим в проводниках. Проводники, которые используются для приема энергии, переносимой электромагнитными волнами, называют приемными антеннами.
    Теория показывает, а опыт подтверждает, что скорость распространения электромагнитных волн зависит от свойств среды. Величина скорости в однородной среде с параметрами ε,μ может быть определена по формуле
    ν = 1/√εaμa = 1/√ε0μ0 · 1/√εμ = c/1/√εaμa ,
    где с = 1/√ε0μ0 – скорость распространения электромагнитной волны в вакууме, скорость света в свободном пространстве.
    Чтобы определить закон изменения электрического и магнитного полей при распространении электромагнитных волн в пространстве, положим, что в исходной точке, где находится источник волн (x = 0), поля изменяются соответственно по законам:
    Е = Еm · sin ωt ;
    H = Hm · sin ωt.
    Здесь Еm и Нm – амплитуды; ωt – фаза; ω = 2π/Т – круговая частота электромагнитной волны.
    В некоторую точку, удаленную от источника на расстояние х, волна придет за время Δt = x/ν. Следовательно, в этой точке в один и тот же момент времени электрическое и магнитное пошя отстают по фазе от электрического и магнитного полей в исходной точке (х = 0) на угол
    Δφ = ωΔt = ω/ν · x
    Таким образом, законы изменения напряженностей полей в рассматриваемой точке имеют вид:
    E = Em · sin (ωt – Δφ) = Em · sin (ωt – ω/ν · x);
    H = Hm · sin (ωt – Δφ) = Em · sin (ωt – ω/ν · x);
    Эти формулы описывают бегущие волны. Из них следует, что, с одной стороны, в фиксированной точке пространства (х = const) электрическое и магнитное поля изменяются во времени по синусоидальному закону, с другой стороны, в фиксированный момент времени (t = const) электрическое и магнитное поля изменяются в пространстве в зависимости от х также по синусоидальному закону (рис. 3). Амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей в любой точке пространства связаны между собой соотношением
    Em/Hm = ρ,
    где ρ – волновое сопротивление среды.
    В общем случав оно зависит от электромагннтных параметров среды и различно в разных средах. Для проводящих сред волновое сопротивление – комплексная величина.
    Волновое сопротивление свободного пространства
    ρ0 = √μ0ε0 = 120 π , Ом
    Пространственная картина электромагнитной волны в некоторый фиксированный момент времени t = t1 (рис. 2) характерна тем, что векторы Е и Н изменяются синфазно во взаимно перпендикулярных плоскостях E0х и H0х. Кроме того, они лежат в плоскости х = х0, перпендикулярной направлению распространения волны, и имеют в этой плоскости одну и ту же фазу. Поверхность, на которой фаза электромагнитной волны имеет одно и то же значение, называют поверхностью равных фаз или фронтом волны.

    Рис. 2. Мгновенная картина распределения напряженности электрического и магнитного полей вдоль направления распространения плоской волны. Во времени картина поля перемещается в пространстве с фазовой скоростью v вдоль оси x.
    Расстояние, на которое перемещается фронт волны за время, равное одному периоду электромагнитного колебания, называют длиной волны
    λ = с Т
    Используя поверхности равных фаз, длину электромагнитной волны можно определить так же, как кратчайшее расстояние между двумя поверхностями равных фаз, фазы которых отличаются на 2π
    В зависимости от формы поверхности равных фаз или фронта волны различают плоские волны, цилиндрические и сферические волны.
    Волны, у которых поверхность равных фаз есть плоскость, называют плоскими волнами. Волны, у которых поверхность равных фаз является цилиндрической или сферической поверхностью, соответственно называют цилиндрическими или сферическими волнами.
    Кроме того, все перечисленные типы электромагнитных волн являются поперечными электромагнитными волнами, так как в них векторы Н и Е осциллируют в направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны.
    Перенос волной электромагнитной энергии в пространстве характеризуется вектором плотности потока электромагнитной энергии
    S = E · H , Вт/м2
    Набавление вектора S совпадает с направлением pacпространения волны, а его величина численно равна количеству энергии, протекающему в единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.
    Понятие о потоке энергии любого вида было впервые введено H. А. Умовым в 1874 г. Формула для вектора S была получена на основании уравнений электромагнитного поля Пойнтингом в 1884 г. Поэтому вектор S называют вектором Умова-Пойнтинга.
    Среднее значение плотности потока энергии за период электромагнитных колебаний связано с напряженностью электрического поля соотношением
    Sср = Еm2/2ρ0
    Мощностью излучения источника называется величина, численно равная среднему количеству энергии, которую теряет источник стороннего злектрического поля на образование потока электромагнитной энергии в единицу времени сквозь замкнутую поверхность, охватывающую источник. В том случае, когда гипотетический источник электромагнитного поля находится в центре сферы радиуса R и равномерно излучает во все стороны, его мощность излучения
    P∑ = 4πR2Sср
    Последняя формула может быть применена для расчета плотности потока энергии, излучаемой антенной.

  7. erak31 Ответить

    Устройств, которые излучают и принимают электромагнитные волны, вокруг нас множество. Это сотовые телефоны, «рации» у таксистов, пожарных и охранников. Каков же принцип действия передатчиков и приёмников электромагнитных волн?

    В колебательном контуре заряд конденсатора периодически то увеличивается, то уменьшается. Значит, существующее между его пластинами электрическое поле периодически изменяется: то усиливается, то ослабевает. С такой же частотой меняется сила тока в катушке индуктивности, следовательно, и магнитное поле периодически изменяется: то усиливается, то ослабевает.
    Но не следует думать, что конденсатор создаёт только электрическое поле, а катушка индуктивности – только магнитное поле. В 1864 г. английский учёный Дж.Максвелл создал теорию, утверждающую, что электрическое и магнитное поля наблюдаются «по одиночке», только если каждое из них не изменяется с течением времени. Поскольку электрическое и магнитное поля непостоянны, то вокруг колебательного контура существует меняющееся электромагнитное поле.
    Чтобы электромагнитное поле распространялось на большое расстояние, колебательный контур нужно сделать открытым. Вообразим, что пластины конденсатора постепенно отодвигают друг от друга (см. рисунок). При этом переменное электромагнитное поле, существующее между пластинами, оказывается снаружи колебательного контура и распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн. Опыты подтверждают теорию Максвелла и показывают, что пластины конденсатора можно убрать. Тогда прямые отрезки проводов превратятся в простейшую антенну – устройство для излучения или приёма электромагнитных волн.
    Только что мы рассмотрели так называемый открытый колебательный контур. В нём свободные колебания будут затухать очень быстро, так как энергия будет быстро уноситься волнами в окружающее пространство. Поэтому для создания в антенне незатухающих электрических колебаний используют специальный прибор – генератор тока высокой частоты.
    Взгляните на рисунки. У генератора есть антенна из двух отрезков проволоки, которая создаёт переменное электромагнитное поле. Оно распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн. Ко второй такой же антенне подключена лампочка. Если антенны расположены параллельно вблизи друг друга, лампочка светится (см. левый рисунок).
    Объяснение опыта. Электромагнитное поле, созданное передающей антенной, воздействует на электроны внутри принимающей антенны. Они приходят в движение под действием меняющегося поля, смещаясь то к одному, то к другому концу антенны, создавая переменный индукционный ток, который вызывает нагревание и свечение спирали лампочки.
    Отодвинем приёмную антенну с лампочкой дальше от передающей антенны. Лампочка будет светить тусклее. Значит, энергия, излучаемая передающей антенной, рассеивается в пространстве. Повернув антенны перпендикулярно друг к другу, мы не увидим света лампочки (см. правый рисунок). Это объясняется тем, что силовые линии электрического и магнитного полей имеют определённое направление. Поэтому воздействие поля на электроны приёмной антенны зависит от её расположения.

  8. oleg4447 Ответить

    Вселенная наполнена электромагнитными полями с разным диапазоном излучения и кардинально различающейся длиной волны, которая может варьироваться от нескольких десятков километров до ничтожной доли сантиметра. Они позволяют получать информацию об объектах, находящихся на огромных расстояниях от Земли.
    На основе утверждения Джеймса Максвелла о разности длины электромагнитных волн была разработана специальная шкала, которая содержит классификацию диапазонов существующих частот и длин излучений, образующих переменное магнитное поле в пространстве.
    В своих наработках Г. Герц и П. Н. Лебедев экспериментально доказали верность утверждений Максвелла и обосновали тот факт, что излучение света – это волны электромагнитного поля, характеризующиеся небольшой длиной, которые образуются путем естественной вибрации атомов и молекул.
    Между диапазонами не наблюдается резких переходов, но они также не имеют четких границ. Какой бы ни была частота излучения, все пункты шкалы описывают электромагнитные волны, которые появляются благодаря изменению положения заряженных частиц. На свойства зарядов оказывает влияние длина волны. При изменении ее показателей изменяется отражающая, проникающая способности, уровень видимости и т.д.
    Характерные особенности электромагнитных волн дают им возможность свободно распространяться как в вакууме, так и в пространстве, заполненном веществом. Нужно отметить, что, перемещаясь в пространстве, излучение меняет свое поведение. В пустоте скорость распространения излучения не меняется, потому частота колебаний жестко взаимосвязана с длиной волны.

    Электромагнитные волны разных диапазонов и их свойства

    К электромагнитным волнам относятся:
    Инфракрасное излучение (еще называют «тепловое»). Согласно классификации шкалы электромагнитных излучений, область распространения инфракрасных излучений находится после радиоволн и перед видимым светом. Инфракрасные волны излучают все тела, испускающие тепло. Примерами источников таких излучений выступают печи, батареи, используемые для отопления, основанные на теплоотдаче воды, лампы накаливания. На сегодняшний день разработаны специальные устройства, которые позволяют увидеть в полной темноте предметы, от которых исходит тепло. Такими природными датчиками распознавания тепла в области глаз обладают змеи. Это позволяет им отслеживать добычу и охотиться ночью. Человек применяет инфракрасные излучения, например, для обогрева зданий, для сушки овощей, а также древесины, в области военного дела (например, приборы ночного видения или же тепловизоры), для беспроводного управления аудиоцентром или телевизором и другими устройствами с помощью пульта.
    Низкочастотные волны. Характеризуются частотой колебаний не более 100 КГц. Данный диапазон применяется для работы электрических устройств и двигателей, например, микрофона или громкоговорителя, телефонных сетей, а также в области радиовещания, киноиндустрии и др. Волны низкочастотного диапазона отличаются от тех, что обладают более высокой частотой колебаний, фактическим падением скорости распространения пропорционально квадратному корню их частоты. Весомый вклад в открытие и изучение низкочастотных волн сделали Лодж и Тесла.
    Радиоволны. Открытие Герцем радиоволн в 1886 г. подарило миру возможность передавать информацию, не используя провода. Длина радиоволны влияет на характер ее распространения. Они, подобно частотам звуковых волн, возникают благодаря переменному току (в процессе осуществления радиосвязи переменный ток протекает в приемник – антенну). Высокочастотная радиоволна способствует значительному испусканию радиоволн в окружающее пространство, что дает уникальную возможность передавать информацию на большие расстояния (радио, телевидение). Подобного рода сверхвысокочастотные излучения используются для осуществления связи в условиях космоса, а также в быту. Например, микроволновая СВЧ-печь, излучающая радиоволны, стала хорошей помощницей для хозяек.
    Видимый свет. Обладает световым спектром от красного до фиолетового и воспринимается глазом человека, что является главной отличительной чертой. Цвет, излучаемый разной длиной волны, оказывает электрохимическое воздействие на систему визуального восприятия человека, но не входит в раздел свойств электромагнитных волн данного диапазона.
    Ультрафиолетовое излучение. Не фиксируется глазом человека и обладает длиной волны по значению меньше, нежели у фиолетового света. В небольших дозировках лучи ультрафиолета вызывают лечебный эффект, способствуют выработке витамина Д, осуществляют бактерицидное воздействие и положительно влияют на центральную нервную систему. Преизбыточная насыщенность окружающей среды ультрафиолетовыми лучами приводит к повреждению кожных покровов и разрушению сетчатки глаза, потому офтальмологи рекомендуют использование солнечных очков в летние месяцы. Ультрафиолетовое излучение применяют в медицине (лучи ультрафиолета используются для кварцевых ламп), для проверки подлинности денежных купюр, в развлекательных целях на дискотеках (подобное освещение заставляет светиться светлые материалы), а также для определения годности продуктов питания.
    Рентгеновское излучение. Такие волны не заметны для человеческого глаза. Они обладают удивительным свойством проникать сквозь слои вещества, избегая сильного поглощения, что недоступно лучам видимого света. Излучение способствует возникновению свечения некоторых разновидностей кристаллов и оказывает воздействие на фотографическую пленку. Используется в области медицины для диагностирования заболеваний внутренних органов и для лечения определенного списка болезней, для проверки внутреннего устройства изделий на предмет наличия дефектов, а также сварных швов в технике.
    Гамма-излучение. Наиболее коротковолновое электромагнитное излучение, испускающее ядра атома. Уменьшения длины волны приводит к изменениям качественных показателей. Гамма-излучение имеет проникающую способность, во много раз превышающую рентгеновские лучи. Может проходить сквозь бетонную стену толщиной один метр и даже сквозь свинцовые преграды толщиной в несколько сантиметров. В ходе распада веществ или единения происходит выброс составных элементов атома, что получило название радиация. Такие волны относят к списку радиоактивных излучений. При взрыве ядерной боеголовки на короткое время образуется электромагнитное поле, которое является продуктом реакции между лучами гамма-спектра и нейтронами. Оно же выступает основным элементом ядерного оружия, оказывающим поражающее воздействие, полностью блокирует или нарушает работу радиоэлектроники, проводной связи и систем, обеспечивающих электроснабжение. Также при взрыве ядерного оружия высвобождается много энергии.

    Выводы

    Волны электромагнитного поля, обладая определенной длиной и находясь в определенном диапазоне колебания, могут оказывать как положительные влияние на организм человека и его уровень адаптации к окружающей среде, благодаря разработке вспомогательных электрических приборов, так и отрицательное, и даже разрушающее воздействие на здоровье и среду обитания человека.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *