Рефераты по Физике

Учебник по физике для поступающих в ВУЗ

Страница 99

Плоскость поляризации электромагнитной волны – плоскость, проходящая через направление колебаний вектора напряженности электрического поля и направление распространения волны

Фронт электромагнитной волны – поверхность постоянной фазы напряженности электрического поля и индукции магнитного поля.

Плотность потока энергии электромагнитной волны – мощность электромагнитного излучения, проходящая сквозь единицу площади поверхности, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны.

Интенсивность электромагнитной волны – среднее значение плотности потока энергии электромагнитной волны.

Интенсивность гармонической электромагнитной волны прямо пропорциональна квадрату амплитуды напряженности электрического поля:

I ~ E02

Интенсивность излучения точечного источника убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника:

I ~ 1/r2

Интенсивность гармонической электромагнитной волны прямо пропорциональна четвертой степени ее частоты:

I ~ v4

Спектр электромагнитных волн условно делят на восемь диапазонов частоты (длины волн):

- волны звуковой частоты

- радиоволны

- СВЧ (микроволновое) излучение

- инфракрасное (ИК) излучение

- видимый свет

- ультрафиолетовое (УФ) излучение

- рентгеновское излучение

- γ - излучение

Радиосвязь – передача и прем информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов.

Различают четыре вида радиосвязи, отличающиеся типом кодирования передаваемого сигнала:

- радиотелеграфная связь

- радиотелефонная связь и радиовещание

- телевидение

- радиолокация

Модуляция передаваемого сигнала– кодированное изменение одного из его параметров

Амплитудная модуляция – изменение амплитуды высокочастотных колебаний по закону изменения передаваемого сигнала.

Частотная модуляция - изменение частоты высокочастотных колебаний по закону изменения передаваемого сигнала.

ДОБАВИТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИМ

Детектирование (или демодуляция) – процесс выделения низкочастотных колебаний (колебаний звуковой частоты) из модулированных колебаний высокой частоты

Ширина канала связи – полоса частот, необходимая для передачи данного сигнала

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

Электромагнитные колебания — это колеба­ния электрических и магнитных полей, которые со­провождаются периодическим изменением заряда, тока и напряжения.

Простейшей замкнутой электрической системой, где могут возникнуть и существовать свободные электромагнитные коле­бания, является колебательный контур.

Колебатель­ный контур — это система, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора, включенных параллельно друг другу.

Обычно активное сопротивление проводов катушки пренебрежимо мало (R ≈ 0)

Если кон­денсатор зарядить и замкнуть на катушку, то по ка­тушке потечет ток разряда конденсатора. Сила тока не сразу достигает максимального значения, а увеличивается постепенно. Это обусловлено явлением самоин­дукции в катушке.

В момент, когда конденсатор пол­ностью разрядится, энергия элек­трического поля конденсатора станет равной нулю. Энер­гия же тока (энергия магнитного поля катушки) согласно закону сохранения энергии будет максимальной. Следовательно, в этот мо­мент сила тока также достигнет макси­мального значения

Несмотря на то что к этому моменту разность потенциалов на концах катушки становится равной нулю, электрический ток не может прекратиться сразу. Этому препятствует явление самоиндукции. Как только сила тока и созданное им магнит­ное поле начнут уменьшаться, возникает вихревое электрическое поле, которое на­правлено по току и поддерживает его.

Индукционный ток, в соот­ветствии с правилом Ленца, теперь будет течь в ту же сто­рону что и спадающий ток разряда конденсатора и перезарядит конденсатор.

В результате конденсатор перезаряжается до тех пор, пока ток, постепенно уменьшаясь, не станет равным нулю.

Энергия магнитного поля в этот момент также будет равна нулю, а энергия электрического поля конденсатора опять станет максимальной.

Когда ток прекратится, процесс повто­рится в обратном направлении.

Электромагнитные колебания в колебательном контуре сопровождаются взаимными превращениями электрического и магнитного полей.

В реальном колебательном контуре свободные электромагнитные колебания будут затухающими из-за потерь энергии на нагревание проводов.

Энергия электрического поля конденсатора (WCmax = ) в колебательном контуре переходит в энергию магнитного поля катушки (WLmax = ) и обратно.

Поэтому эти колебания называют электромагнитными.

Для полной энергии системы в любой момент времени возможно записать:

WC + WL = + = + = const (учитывая, что по определению емкости С = )

Как известно, для полной цепи e = u + iR

e = u + iR, e = ei = -L = - Li’ Þ - Li’ = + iR (учитывая, что С = )

i = = q’(по определению тока, как скорости изменения заряда)

i’ = q’’

Окончательно имеем дифференциальное уравнение колебательного контура:

- Li’ = + iR Þ lq’’ + Rq’ + = 0

Полагая, что в идеальном случае R » 0, получим дифференциальное уравнение:

Lq’’ + = 0 Þ q’’ + q = 0

Решением этого дифференциального уравнения является функция:

q = qmaxcos(ω0t + φ) , где ω0 =

Колебания в контуре будут гармоническими.

Величину w0 называют собственной круговой (циклической) частотой колебаний в контуре. Она равна числу колебаний за 2π секунд:

ω0 =

Найдём связь между периодом колебаний Т и собственной частотой контура ω0.

Значения колеблющейся величины в моменты времени t1 и t2 = t1+T, где Т — период колебания, согласно определению периода равны между собой:

q(t1) = qmax cos(ω0t1 + φ)

q(t2) = qmax cos(ω0t2 + φ) = qmax cos(ω0(t1+Т) + φ)

q(t1) = q(t2) = qmax cos(ω0t1 + φ) = qmax cos(ω0t1 + φ + ωТ)

Это возможно, ес­ли ω0Т = 2π, поскольку косинус - периодическая функция с периодом 2p радиан:

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100