Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.
Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия Следующая версия | Предыдущая версия | ||
subjects:physics:электромагнитные_колебания_и_волны [2013/07/22 04:44] ¶ |
subjects:physics:электромагнитные_колебания_и_волны [2022/03/12 17:39] (текущий) ¶ |
||
---|---|---|---|
Строка 1: | Строка 1: | ||
+ | <box|[[start]]> | ||
+ | * **[[Электричество]]** | ||
+ | * [[Электростатика]] | ||
+ | * [[Конденсаторы]] | ||
+ | * [[Постоянный ток]] | ||
+ | * [[Магнитное поле]] | ||
+ | * [[Электромагнитная индукция]] | ||
+ | * **Электромагнитные колебания и волны** | ||
+ | * [[Электричество в опытах]] | ||
+ | * **[[Оптика]]** | ||
+ | * [[Оптика геометрическая]] | ||
+ | * [[Оптика волновая]] | ||
+ | * [[Оптика в опытах]] | ||
+ | </box> | ||
====== Электромагнитные колебания и волны ====== | ====== Электромагнитные колебания и волны ====== | ||
- | |||
Электрический колебательный контур из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L , соединенных в замкнутую электрическую цепь. | Электрический колебательный контур из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L , соединенных в замкнутую электрическую цепь. | ||
Напряжение на конденсаторе | Напряжение на конденсаторе | ||
Строка 48: | Строка 61: | ||
$$ \varepsilon _{iз}=-L{i}' $$ | $$ \varepsilon _{iз}=-L{i}' $$ | ||
Поэтому | Поэтому | ||
- | + | $$ u=L{i}'=-U_{m}sin\omega t=U_{m}cos\left ( \omega t+\frac{\pi }{2} \right ) $$ | |
+ | $$ U_{m}=I_{m}L\omega $$ | ||
- амплитуда. | - амплитуда. | ||
- | Колебания напряжения опережают по фазе колебания силы тока на | + | Колебания напряжения опережают по фазе колебания силы тока на $ \frac{\pi }{2} $ |
- | Индуктивным сопротивлением наз. величина | + | Индуктивным сопротивлением наз. величина $ X_{L}=\omega L $ |
- | Связь между | + | Связь между$ I_{m} ,U_{m} ,X_{L} $ совпадает |
по форме с законом Ома для постоянного тока: | по форме с законом Ома для постоянного тока: | ||
+ | $$ I_{m}=\frac{U_{m}}{X_{L}} $$ | ||
Емкость в цепи переменного тока. | Емкость в цепи переменного тока. | ||
Изменение на обкладках конденсатора напряжения по закону | Изменение на обкладках конденсатора напряжения по закону | ||
+ | $$ u=U_{m}cos\omega t $$ | ||
приведет к изменению заряда | приведет к изменению заряда | ||
+ | $$ q=U_{m}Ccos\omega t $$ | ||
и соответствующим колебаниям силы тока | и соответствующим колебаниям силы тока | ||
+ | $$ i={q}'=-I_{m}sin\omega t=I_{m}cos\left ( \omega t+\frac{\pi }{2} \right ) $$ | ||
+ | $$ I_{m}=U_{m}\omega t $$ | ||
+ | - амплитуда. | ||
- | - амплитуда. | + | колебания напряжения отстают по фазе от колебаний силы тока на $ \frac{\pi }{2} $ . |
- | + | ||
- | колебания напряжения отстают по фазе от колебаний силы тока на . | + | |
Емкостным сопротивлением наз. величина | Емкостным сопротивлением наз. величина | ||
+ | $$ X_{c}=\frac{1}{\omega C} $$ | ||
Имеем | Имеем | ||
+ | $$ I_{m}=\frac{U_{m}}{X_{c}} $$ | ||
Резонанс в последовательной цепи, содержащей конденсатор и катушку, наступает при частоте свободных электрических колебаний: | Резонанс в последовательной цепи, содержащей конденсатор и катушку, наступает при частоте свободных электрических колебаний: | ||
+ | $$ \omega _{0}=\frac{1}{\sqrt{LC}} $$ | ||
Трансформатор изменяет напряжение переменного тока. | Трансформатор изменяет напряжение переменного тока. | ||
- | Он состоит из первичной ( витков) и вторичной ( витков) обмоток и железного сердечника. | + | Он состоит из первичной ($ N_{1} $ витков) и вторичной ($ N_{2} $ витков) обмоток и железного сердечника. |
- | Мощность в обмотках одинакова, | + | Мощность в обмотках одинакова, а амплитуда напряжений и силы тока связаны так |
- | + | $$ \frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{I_{2}}{I_{1}}=K $$ | |
- | + | $$ K=\frac{N_{1}}{N_{2}} $$ | |
- | + | -коэффициент трансформации | |
- | + | Для передачи электр. энергии по проводам используют повышающий трансформатор | |
- | | + | $$ \left ( K< 1 \right ) $$ |
- | + | который уменьшает тепловые потери, пропорциональные $ I_{2}^{2} $ | |
- | + | Для бытовых нужд используют понижающий трансформатор | |
+ | $$ \left ( K> 1 \right ) $$ | ||
+ | **Гипотеза Максвелла** | ||
+ | Не только переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле, но и переменное электрическое поле порождает магнитное поле. | ||
+ | Эти поля , порождая друг друга , захватывают все новые области пространства, распространяясь в пространстве в виде электромагнитной волны. | ||
+ | **Свойства электромагнитных волн:** | ||
+ | - Электромагнитная волна в вакууме распространяется со скорости света независимо от частоты колебаний. | ||
+ | - Электромагнитная волна поперечна, вектора Е и В перпендикулярны к направлению распространению волны и друг другу. | ||
+ | - Амплитуда колебаний Е и В в волне связаны соотношением Е= сВ | ||
+ | - Выполняется законы отражения и преломления, аналогичные законам отражения и преломления для света. | ||
+ | |||
+ | Радиосвязью наз. передача информации без проводов с помощью электромагнитных волн. | ||
+ | Для ее осуществления необходимы излучатель , антенна и приемник. | ||
+ | ===== Задачи и опыты ===== | ||
+ | ==== Задачи ==== | ||
+ | ++++Электромагнитные колебания и волны. Задача 1|<box 570px> | ||
+ | {{ :subjects:physics:var_01-a16_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Электромагнитные колебания и волны. Задача 1}} | ||
+ | </box|Электромагнитные колебания и волны. Задача 1>++++ | ||
+ | ++++Электромагнитные колебания и волны. Задача 2|<box 570px> | ||
+ | {{ :subjects:physics:var_03-a19_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Электромагнитные колебания и волны. Задача 2}} | ||
+ | </box|Электромагнитные колебания и волны. Задача 2>++++ | ||
+ | ++++Электромагнитные колебания и волны. Задача 3|<box 570px> | ||
+ | {{ :subjects:physics:var_05-a16_zadacha_i_reshenie_.png?direct&550 |Электромагнитные колебания и волны. Задача 3}} | ||
+ | </box|Электромагнитные колебания и волны. Задача 3>++++ | ||
+ | ==== Опыты ==== | ||
+ | === Квазистационарные точки === | ||
+ | ++++Искровые резонансные контуры|{{youtube>e7ui6mkevnM?4}}++++ | ||
+ | ++++Искровые резонансные контуры. Подстройка индуктивностью|{{youtube>Rmvv8wEXtXc?4}}++++ | ||
+ | ===== Рекомендуем ===== | ||
|[[http://zadaniya.eduvdom.com/физика/электромагнитные_колебания_и_волны|{{media:zadaniya.png?200|Пройти тест по физике: электромагнитные колебания и волны}}]]|[[http://test.eduvdom.com/e/#tests_list_show@step1=6|{{media:obuchenie.png?200|Пройти обучение по физике: электромагнитные колебания и волны}}]]| | |[[http://zadaniya.eduvdom.com/физика/электромагнитные_колебания_и_волны|{{media:zadaniya.png?200|Пройти тест по физике: электромагнитные колебания и волны}}]]|[[http://test.eduvdom.com/e/#tests_list_show@step1=6|{{media:obuchenie.png?200|Пройти обучение по физике: электромагнитные колебания и волны}}]]| | ||
---- | ---- | ||
- | |[[start|← ]][[start]]^[[subjects:physics:]]|[[start]][[start| →]]| | + | |[[Электромагнитная индукция|← ]][[Электромагнитная индукция]]^[[subjects:physics:]]|[[Электричество в опытах]][[Электричество в опытах| →]]| |