Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: Электромагнитное поле - это особая форма материи - совокупность электрических и магнитных полей. Переменные электрические и магнитные поля существуют одновременно и образуют единое электромагнитное поле. При скорости заряда, равной нулю, существует только электрическое поле. При постоянной скорости заряда возникает электромагнитное поле. Разработка идеи электромагнитных волн принадлежит Максвеллу, но уже Фарадей догадывался об их существовании, хотя побоялся опубликовать работу она была прочитана более чем через лет после его смерти. Главное условие возникновения электромагнитной волны — ускоренное движение электрических зарядов. Что собой представляет электромагнитная волна, легко представить на следующем примере. Если на водную гладь бросить камушек, то на поверхности образуются расходящиеся кругами волны. Они движутся от источника их возникновения возмущения с определенной скоростью распространения. Для электромагнитных волн возмущениями являются передвигающиеся в пространстве электрические и магнитные поля. Меняющееся во времени электромагнитное поле обязательно вызывает появление переменного магнитного поля, и наоборот. Эти поля взаимно связаны. Основным источником спектра электромагнитных волн является звезда Солнце. Часть спектра электромагнитных волн видит глаз человека. Этот спектр лежит в пределах В области видимого спектра глаз ощущает свет по-разному. Электромагнитные колебания с различной длиной волн вызывают ощущение света с различной окраской. Часть спектра электромагнитных волн используется для целей радиотелевизионного вешания и связи. Источник электромагнитных волн — провод антенна , в котором происходит колебание электрических зарядов. Процесс формирования полей, начавшийся вблизи провода, постепенно, точку за точкой, захватывает все пространство. Чем выше частота переменного тока, проходящего по проводу и порождающего электрическое или магнитное поле, тем интенсивнее создаваемые проводом радиоволны заданной длины. Радиоволны - это электрические и магнитные поля, меняющиеся во времени. Исходя из этого, можно определить длину радиоволны м. Звуковые колебания воздуха, созданные во время телефонного разговора, преобразуются микрофоном в электрические колебания звуковой частоты, которые по проводам передаются к аппаратуре абонента. Там, на другом конце линии, они с помощью излучателя телефона преобразуются в колебания воздуха, воспринимаемые абонентом как звуки. В телефонии средством связи цепи являются провода, в радиовещании — радиоволны. Эти колебания радиочастоты, усиленные до необходимой мощности, поступают в антенну и возбуждают в окружающем ее пространстве электромагнитные колебания точно такой же частоты — радиоволны. Скорость удаления радиоволн от антенны радиостанции равна скорости света: Радиоволны распространяются не только в воздухе, но и там, где его нет, например, в космическом пространстве. Этим они отличаются от звуковых волн, для которых совершенно необходим воздух или какая-либо другая плотная среда, например вода. Электромагнитная волна — распространяющееся в пространстве электромагнитное поле колебания векторов. Направление скорости электромагнитной волны совпадает с направлением движения правого винта при повороте ручки буравчика вектора к вектору. Причем в электромагнитной волне выполняется соотношение , где с — скорость света в вакууме. Таким образом, энергия волны прямо пропорциональна четвертой степени частоты. Значит, чтобы легче зафиксировать волну, необходимо, чтобы она была высокой частоты. Закрытый колебательный контур электромагнитных волн не излучает: Частота колебаний определяется параметрами колебательного контура: Для увеличения частоты необходимо уменьшить L и C, то есть развернуть катушку до прямого провода и, так как , уменьшить площадь пластин и развести их на максимальное расстояние. Отсюда видно, что мы получим, по существу, прямой проводник. Такой прибор называется вибратором Герца. Середина разрезается и подсоединяется к высокочастотному трансформатору. Между концами проводов, на которых закрепляются маленькие шаровые кондукторы, проскакивает электрическая искра, которая и является источником электромагнитной волны. Волна распространяется так, что вектор напряженности электрического поля колеблется в плоскости, в которой расположен проводник. Если параллельно излучателю расположить такой же проводник антенну , то заряды в нем придут в колебательное движение и между кондукторами проскакивают слабые искры. Переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле, то есть антенна, возбудившее одно из полей, вызывает появление единого электромагнитного поля. Важнейшее свойство этого поля в том, что оно распространяется в виде электромагнитных волн. Скорость распространения электромагнитных волн в среде без потерь зависит от относительно диэлектрической и магнитной проницаемости среды. Для воздуха магнитная проницаемость среды равняется единице, следовательно, скорость распространения электромагнитных волн в этом случае равна скорости света. Антенной может служить вертикальный провод, питаемый от генератора высокой частоты. Генератор затрачивает энергию на ускорение движения свободных электронов в проводнике, а эта энергия преобразуется в переменное электромагнитное поле, то есть электромагнитные волны. Чем больше частота тока генератора, тем быстрее изменяется электромагнитное поле и интенсивнее излечение волн. С проводом антенны связаны как электрическое поле, силовые линии которого начинаются на положительных и кончаются на отрицательных зарядах, так и магнитное поле, линии которого замыкаются вокруг тока провода. Чем меньше период колебаний, тем меньше времени остается для возвращения энергии связанных полей в провод то есть, к генератору и тем больше переходит ее в свободные поля, которые распространяются далее в виде электромагнитных волн. Эффективное излучения электромагнитных волн происходит при условии соизмеримости длины волны и длины излучающего провода. Таким образом, можно определить, что радиоволна - это не связанное с излучателем и каналообразующими устройствами электромагнитное поле, свободно распространяющееся в пространстве в виде волны с частотой колебаний от 10 -3 до 10 12 Гц. Колебания электронов в антенне создаются источником периодически изменяющейся ЭДС с периодом Т. Если в некоторый момент поле у антенны имело максимальное значение, то такое же значение оно будет иметь спустя время Т. За это время существовавшее в начальный момент у антенны электромагнитное поле переместится на расстояние. Минимальное расстояние между двумя точками пространства, поле в которых имеет одинаковое значение, называется длиной волны. Передатчик и приемник являются управляемыми элементами радиолинии, так как можно увеличить мощность передатчика, подключить более эффективную антенну и увеличить чувствительность приемника. Среда является неуправляемым элементом радиолинии. Отличие линии радиосвязи от проводных линий заключается в том, что в проводных линиях в качестве связующего звена используются провода или кабель, которые являются управляемыми элементами можно изменить их электрические параметры. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Фарадей ввел понятие поля: Переменное магнитное поле создает вихревое электрическое поле. Возникла идея о едином электромагнитном поле. Переменное электрическое поле создает вихревое магнитное поле. На большом расстоянии от заряда электрическое и магнитное поля изменяются синфазно. Максвелл теоретически рассчитал энергию и скорость электромагнитных волн. Электромагнитные волны были открыты Г. Радиолиния включает в себя следующие основные части: Соседние файлы в папке Связь1
Электромагнитные волны подразделяются на:. Электромагнитное излучение способно распространяться практически во всех средах. В вакууме пространстве, свободном от вещества и тел, поглощающих или испускающих электромагнитные волны электромагнитное излучение распространяется без затуханий на сколь угодно большие расстояния, но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом несколько изменяя при этом своё поведение. Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту , длину волны и поляризацию. Длина волны прямо связана с частотой через групповую скорость распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света , в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света [1]. Описанием свойств и параметров электромагнитного излучения в целом занимается электродинамика , хотя свойствами излучения отдельных областей спектра занимаются определённые более специализированные разделы физики отчасти так сложилось исторически, отчасти обусловлено существенной конкретной спецификой, особенно в отношении взаимодействия излучения разных диапазонов с веществом , отчасти также спецификой прикладных задач. К таким более специализированным разделам относятся оптика и её разделы и радиофизика. Жёстким электромагнитным излучением коротковолнового конца спектра занимается физика высоких энергий [2] ; в соответствии с современными представлениями см. Существуют различающиеся в деталях и степени общности теории, позволяющие смоделировать и исследовать свойства и проявления электромагнитного излучения. Наиболее фундаментальной [3] из завершённых и проверенных теорий такого рода является квантовая электродинамика , из которой путём тех или иных упрощений можно в принципе получить все перечисленные ниже теории, имеющие широкое применение в своих областях. Для описания относительно низкочастотного электромагнитного излучения в макроскопической области используют, как правило, классическую электродинамику , основанную на уравнениях Максвелла , причём существуют упрощения в прикладных применениях. Все эти области граничат и даже пересекаются с описанными выше разделами физики. Некоторые особенности электромагнитных волн c точки зрения теории колебаний и понятий электродинамики:. Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам см. Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения в вакууме постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме. Ультракороткие радиоволны принято разделять на метровые , дециметровые , сантиметровые , миллиметровые и субмиллиметровые микрометровые. Деление радиоволн на диапазоны см. К этой группе традиционно относят рентгеновское и гамма-излучение, хотя, строго говоря, ионизировать атомы может и ультрафиолетовое излучение, и даже видимый свет. Границы областей рентгеновского и гамма-излучения могут быть определены лишь весьма условно. Исключение составляют только самые короткие радиоволны, примыкающие к инфракрасному участку спектра. В радиодиапазоне слабо сказываются и квантовые свойства излучения, хотя их всё же приходится учитывать, в частности, при описании квантовых генераторов и усилителей сантиметрового и миллиметрового диапазонов, а также молекулярных стандартов частоты и времени, при охлаждении аппаратуры до температур в несколько кельвинов. Радиоволны возникают при протекании по проводникам переменного тока соответствующей частоты. И наоборот, проходящая в пространстве электромагнитная волна возбуждает в проводнике соответствующий ей переменный ток. Это свойство используется в радиотехнике при конструировании антенн. Естественным источником волн этого диапазона являются грозы. Считается, что они же являются источником стоячих электромагнитных волн Шумана. Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение составляет так называемую оптическую область спектра в широком смысле этого слова. Выделение такой области обусловлено не только близостью соответствующих участков спектра , но и сходством приборов, применяющихся для её исследования и разработанных исторически главным образом при изучении видимого света линзы и зеркала для фокусирования излучения, призмы , дифракционные решётки , интерференционные приборы для исследования спектрального состава излучения и пр. Благодаря этому в этой области становятся существенными явления, обусловленные атомистическим строением вещества. По этой же причине, наряду с волновыми, проявляются и квантовые свойства света. Самым известным источником оптического излучения является Солнце. Именно потому, что мы родились возле такой звезды , этот участок спектра электромагнитного излучения непосредственно воспринимается нашими органами чувств. Излучение оптического диапазона возникает, в частности, при нагревании тел инфракрасное излучение называют также тепловым из-за теплового движения атомов и молекул. Чем сильнее нагрето тело, тем выше частота, на которой находится максимум спектра его излучения см.: При определённом нагревании тело начинает светиться в видимом диапазоне каление , сначала красным цветом, потом жёлтым и так далее. И наоборот, излучение оптического спектра оказывает на тела тепловое воздействие см.: Оптическое излучение может создаваться и регистрироваться в химических и биологических реакциях. Одна из известнейших химических реакций, являющихся приёмником оптического излучения, используется в фотографии. В области рентгеновского и гамма-излучения на первый план выступают квантовые свойства излучения. Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц электронов , протонов и пр. Гамма-излучение появляется в результате процессов, происходящих внутри атомных ядер , а также в результате превращения элементарных частиц. Электромагнитные излучения различных частот взаимодействуют с веществом также по-разному. Процессы излучения и поглощения радиоволн обычно можно описать с помощью соотношений классической электродинамики ; а вот для волн оптического диапазона и, тем более, жёстких лучей необходимо учитывать уже их квантовую природу. Излучения электромагнитного диапазона при определённых уровнях могут оказывать отрицательное воздействие на организм человека, животных и других живых существ, а также неблагоприятно влиять на работу электрических приборов. Различные виды неионизирующих излучений электромагнитных полей , ЭМП оказывают разное физиологическое воздействие. На практике выделяют диапазоны магнитного поля постоянного и квазипостоянного, импульсного , ВЧ- и СВЧ -излучений, лазерного излучения, электрического и магнитного поля промышленной частоты от высоковольтного оборудования и др. Существуют национальные и международные гигиенические нормативы уровней ЭМП, в зависимости от диапазона, для селитебной зоны и на рабочих местах. Существуют гигиенические нормы освещённости; также разработаны нормативы безопасности при работе с лазерным излучением. Допустимые уровни электромагнитного излучения плотность потока электромагнитной энергии отражаются в нормативах, которые устанавливают государственные компетентные органы, в зависимости от диапазона ЭМП. Эти нормы могут быть существенно различны в разных странах. Нахождение в зоне с повышенными уровнями ЭМП в течение определённого времени приводит к ряду неблагоприятных последствий: При значительных превышениях нормативов возможны повреждение сердца, мозга, центральной нервной системы. Излучение может влиять на психику человека, появляется раздражительность, человеку трудно себя контролировать. Возможно развитие трудно поддающихся лечению заболеваний, вплоть до раковых. В частности, корреляционный анализ показал прямую средней силы корреляцию заболеваемости злокачественными заболеваниями головного мозга с максимальной нагрузкой от ЭМИ даже от использования такого маломощного источника, как мобильные радиотелефоны [7]. Эти данные не должны быть причиной для радиофобии , однако очевидна необходимость в существенном углублении сведений о действии ЭМИ на живые организмы. В России действует СанПиН 2. Параллельное развитие гигиенической науки в СССР и западных странах привело к формированию разных подходов к оценке действия ЭМИ. Для части стран постсоветского пространства сохраняется преимущественно нормирование в единицах плотности потока энергии ППЭ , а для США и стран ЕС типичным является оценка удельной мощности поглощения SAR. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 1 февраля ; проверки требуют 8 правок. Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел. Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. Эта отметка установлена 28 февраля года. Инфракрасное излучение , Тепловое излучение. Рентгеновское излучение , Гамма-излучение. Синусоидальность лучей показана условно. Разная скорость света в призме для разных длин волн не показана. Проставив сноски , внести более точные указания на источники. Электромагнитное излучение Электромагнитные явления Оптика Радиобиология. Статьи c ненаписанными разделами с февраля года Википедия: Статьи без сносок Википедия: Статьи к доработке по физике Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Текущая версия Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 9 июня в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Электростатика Закон Кулона Теорема Гаусса Электрический дипольный момент Электрический заряд Электрическая индукция Электрическое поле Электростатический потенциал. Закон Био — Савара — Лапласа Закон Ампера Магнитный момент Магнитное поле Магнитный поток Магнитная индукция. Векторный потенциал Диполь Потенциалы Лиенара — Вихерта Сила Лоренца Ток смещения Униполярная индукция Уравнения Максвелла Электрический ток Электродвижущая сила Электромагнитная индукция Электромагнитное излучение Электромагнитное поле. Закон Ома Законы Кирхгофа Индуктивность Радиоволновод Резонатор Электрическая ёмкость Электрическая проводимость Электрическое сопротивление Электрический импеданс. Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток. Генри Кавендиш Майкл Фарадей Никола Тесла Андре-Мари Ампер Густав Роберт Кирхгоф Джеймс Клерк Кларк Максвелл Генри Рудольф Герц Альберт Абрахам Майкельсон Роберт Эндрюс Милликен. Атмосферные и магнитосферные явления.
https://gist.github.com/0c2d556d07209fd5eb8549092ed0a3e6
https://gist.github.com/fde671125e79b9c8feec9c2d64fd384c
https://gist.github.com/debf3cc794149a22f458046e80fe4462