ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ Виконала: учениця 11-Б класу КЗЗапорізький Січовий колеґіум-інтернат ЗОР Волинська Валерія

ДОСЛІД ГЕРЦА

Вібратор Герца випромінює електромагнітну хвилю. Коливання у ньому породжується іскрою. Отже, причиною виникнення електромагнітних хвиль, як і хвиль будь-якої іншої природи, був коливальний процес, що відбувався у системі з двох стрижнів, а коливання у вібраторі з'являлися щоразу, коли відбувався іскровий розряд.

УТВОРЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ Електромагнітна хвиля – це процес поширення змінного електромагнітного поля у просторі.

Поле в закритому коливальному контурі Електричне поле в такому контурі зосереджене між обкладками конденсатора і поза його межами практично не виявляється. Змінні ж магнітні поля зосереджені в основному всередині котушки контура і також не виходять за його межі. Отже, закритий коливальний контур не випромінює електромагнітних хвиль.

Відкритий коливальний контур Відкритий коливальний контур, у якому відбуваються електромагнітні коливання, має змінні магнітне й електричне поля.

Індуктивний звязок антени з коливальним контуром Кожне з цих полів індукуватиме поле- «супутник». Індукційні процеси захоплюють все нові й нові точки простору, і, таким чином, змінне електромагнітне поле поширюється у просторі зі швидкістю світла. Отже, відкритий коливальний контур може бути джерелом електромагнітної хвилі. Змінний струм у відкритому коливальному контурі породжує змінне електромагнітне поле. Зміни електромагнітного поля поширюються в просторі, як хвилі.

У хвильовій зоні зміни вектора напруженості електричного поля і вектора магнітної індукції відбуваються одночасно. Графічно електромагнітну хвилю можна зобразити у вигляді двох синусоїд, розміщених у взаємно перпендикулярних площинах.

Для запам'ятовування цього зв'язку користуються правилом правого гвинта: якщо правий гвинт обертати в напрямку від вектора Е до вектора В найкоротшим шляхом, то напрямок його поступального руху cпівпаде з напрямком вектора швидкості v. Отже, напрями векторів E, B і v пов'язані між собою за правилом правого гвинта.

НЕЗАТУХАЮЧІ КОЛИВАННЯ Для одержання незатухаючих коливань необхідно створити автоколивальну систему, яка б забезпечувала подачу енергії з частотою, що дорівнює частоті власних коливань контуру. Тому в 20-х роках минулого сторіччя перейшли до генерування електромагнітних хвиль за допомогою електронних ламп. Лампові генератори дозволяли одержувати коливання заданої (практично будь-якої) потужності і синусоїдальної форми.

Схема лампового генератора з частотою 60 кГц

ПРИЙМАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ Приймання електромагнітних хвиль здійснюється за допомогою таких самих відкритих коливальних контурів – вібраторів або антен, подібних до випромінювального контуру. Під дією змінного електричного поля електромагнітної хвилі у приймальному контурі виникають електромагнітні коливання. Для їх якісного приймання необхідно, щоб приймальний коливальний контур був настроєний у резонанс з передавальним контуром, тобто щоб власна частота коливань контуру приймальної антени була близькою до частоти коливань контуру передавальної антени. Настроювання приймального контуру в резонанс здійснюється конденсатором змінної ємності або котушкою змінної індуктивності.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!