unde electromagnetice
Existența undelor electromagnetice a fost prezis teoretic de marele fizician englez John. Maxwell în 1864. Maxwell a analizat toate cunoscute la acel moment, legile electrodinamicii și a încercat să le aplice la un interval de timp care variază câmpuri electrice și magnetice. El a atras atenția asupra asimetria relației dintre fenomenele electrice și magnetice. Maxwell a introdus în fizică conceptul de câmp electric indus și a oferit o nouă interpretare a legii inducției electromagnetice. Descoperirea lui Faraday în 1831.:
Orice modificare a câmpului magnetic în spațiul din jur creează un câmp electric vortex ale căror linii de forță sunt închise.
Maxwell a propus ipoteza existenței și procesul invers:
Un câmp electric variabil în timp generează în câmpul magnetic din jur.
Fig. 2.6.1 și 2.6.2 ilustrează conversia reciprocă a câmpurilor electrice și magnetice.
Legea inducției electromagnetice în tratamentul Maxwell
Ipoteza lui Maxwell. Varierea câmp electric produce un câmp magnetic
Această ipoteză a fost o presupunere teoretică, neavând dovezi experimentale, cu toate acestea, pe baza lui Maxwell capabil să înregistreze un set consistent de ecuații care descrie conversia reciprocă a câmpurilor electrice și magnetice, adică. E. Sistemul ecuațiilor câmpului electromagnetic (ecuațiile lui Maxwell). Teoria lui Maxwell urmează câteva concluzii importante:
1. Există o undă electromagnetică, care se răspândește în spațiu și timp a câmpului electromagnetic. Undele electromagnetice sunt transversale - vectori și perpendiculare între ele și se află într-un plan perpendicular pe direcția de propagare a undei (Figura 2.6.3.).
Sinusoidale (armonice) undelor electromagnetice. Vectori și sunt reciproc perpendiculare
2. Undele electromagnetice se propagă într-un material de la o rată finită
Aici, ε și μ - materialul dielectric permeabilitate și magnetice, ε0 și μ0 - constantele electrice și magnetice: ε0 = 8,85419 · 10 -12 F / m. μ0 = 1,25664 · 10 -6 H / m.
λ lungimea de undă într-o undă sinusoidală cu un svyavzana raport de propagare υ viteză λ = υ = υ T / f. unde f - frecvența oscilațiilor câmpului electromagnetic, T = 1 / f.
Viteza undei electromagnetice în vid (ε = μ = 1):
Viteza c de propagare a undelor electromagnetice în vid este una dintre constantele fizice fundamentale.
Maxwell concluzia vitezei finit de propagare a undelor electromagnetice este în contradicție cu teoria acceptată în momentul rază lungă de acțiune. în care se presupune că viteza de propagare a câmpurilor electrice și magnetice să fie infinit de mare. Prin urmare, teoria lui Maxwell se numește teoria cu rază scurtă.
3. undei electromagnetice apar intertransformari de câmpuri electrice și magnetice. Aceste procese au loc simultan, și câmpuri electrice și magnetice acționează ca egali „parteneri“. Prin urmare, densitățile în vrac ale energiei electrice și magnetice sunt egale între ele: w m = w e.
Acest lucru implică faptul că modulele din câmpul magnetic de inducție undelor electromagnetice și intensitatea câmpului electric la fiecare punct în spațiu sunt legate de