презентация электром волны

1. Тема: Электромагнитное поле. Электромагнитные волны.

Подготовила:
преподаватель физики Шмонькина Н.И

2. 1 постулат Максвелла

• Переменное магнитное поле создает
вихревое электрическое поле

3. 2 постулат Максвелла

• . Переменное электрическое поле создает
вихревое магнитное поле

4. электромагнитное поле

• Это особая форма материи — совокупность
электрических и магнитных полей.
• Переменные электрические и магнитные
поля существуют одновременно и образуют
единое электромагнитное поле.

5. (продолжение) электромагнитное поле

• При скорости заряда,
равной нулю,
существует только
электрическое поле.
• При постоянной
скорости заряда
возникает
электромагнитное поле.

6. (продолжение) электромагнитное поле

• При ускоренном
движении заряда
происходит
излучение
электромагнитной
волны, которая
распространяется в
пространстве с
конечной скоростью.
• Изменяющееся во времени и
распространяющееся в
пространстве (вакууме)
электромагнитное поле со
скоростью 3 108 м/с
образует электромагнитную
волну.

7. электромагнитная волна

• Конечная скорость
распространения
электромагнитного поля приводит
к тому, что электромагнитные
колебания в пространстве
распространяются в виде волн
• Электромагнитная волна
поперечна.
Направление скорости
электромагнитной волны
совпадает с направлением
движения правого винта при
повороте ручки буравчика
вектора Е к вектору В.

8. (продолжение) электромагнитная волна

• Главное условие возникновения
электромагнитной волны — ускоренное
движение электрических зарядов

9. (продолжение) электромагнитная волна

• Электромагнитные
волны были открыты
Г. Герцем (1887)
Закрытый колебательный
контур электромагнитных волн
не излучает. Используя
открытый колебательный
контур, Г. Герц
экспериментально получил
электромагнитную волну и
определил ее длину

10. Г. Герц блестяще подтвердил теорию Дж. Максвелла

• Зная частоту, нашел
скорость
электромагнитной
волны

11. свойства волны

1. Отражение, преломление, интерференция,
дифракция, поляризация.
2. Давление на вещество.
3. Поглощение средой.
4. Конечная скорость распространения в
вакууме с.
5. Вызывает явление фотоэффекта.
6. Скорость в среде убывает.

12. энергия электромагнитных волн

13. плотность потока электромагнитного излучения

• плотность потока излучения от точечного
источника убывает обратно
пропорционально квадрату расстояния до
источника и пропорциональна четвертой
степени частоты

14.

• Дж. Максвелл теоретически показал возможность
существования электромагнитных волн.
• Г. Герц в 1888 г. экспериментально доказал
существование электромагнитных волн.
• А. С. Попов повторил эти опыты и в апреле 1895 г.
создал первый приемник.
• 7 мая 1895 г. демонстрация прибора на заседании
Русского физико-химического общества. Дальность
— 250 м; 1899 г.— 20 км; 1901 г. — 150 км.
• Попов впервые использовал когерер и приемную
антенну

15. принцип радиотелефонной связи блок схема радиопередатчика

16. блок схема радиопередатчика

• Задающий генератор (генератор высокой частоты)
вырабатывает гармонические колебания высокой
частоты ВЧ (несущая частота более 100 тыс. Гц).
• Микрофон преобразует механические звуковые
колебания в электрические той же частоты.
• Модулятор изменяет (модулирует) по частоте или
амплитуде высокочастотные колебания с помощью
электрических колебаний низкой частоты НЧ.
• Усилители высокой и низкой частоты УВЧ и УНЧ
усиливают по мощности высокочастотные и звуковые
(низкочастотные) электрические колебания:
• Передающая антенна излучает модулированные
электромагнитные волны.

17. блок схема радиоприемника

18. (продолжение) блок схема радиоприемника

• Приемная антенна принимает электромагнитные
волны. Электромагнитная волна, достигшая
приемной антенны, индуцирует в ней переменный
ток той же частоты, на которой работает передатчик.
• УВЧ.
• Детектор выделяет из модулированных
высокочастотных колебаний низкочастотные
колебания.
• УНЧ.
Динамик преобразует электромагнитные
колебания в механические звуковые колебания

19. амплитудная модуляция

20. (продолжение) амплитудная модуляция

• Для получения амплитудно-модулированных электромагнитных
колебаний в цепь транзисторного генератора последовательно
с колебательным контуром включают катушку трансформатора.
На первичную обмотку трансформатора подается напряжение
звуковой частоты. На вторичной обмотке трансформатора
индуцируется ЭДС той же частоты и складывается с
постоянным напряжением источника тока. Изменение
напряжения между эмиттером и коллектором транзистора
приводит к изменению звуковой частотой, амплитуды
колебаний тока высокой частоты в колебательном контуре
генератора. В результате амплитуда колебаний в контуре
генератора будет изменяться в такт с изменением напряжения
низкочастотного сигнала на транзисторе. При изменении
амплитуды сигнала НЧ меняется глубина модуляций

21. графики колебаний высокой частоты, звуковой частоты, амплитудно- модулированных колебаний

22. детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью: вакуумный или полупроводниковый

диод — детектор.

23. сглаживающий фильтр.

24. вольтамперная характеристика диода показывает, что ток в цепи течет преимущественно в одном направлении, являясь пульсирующим

током. Этот
ток сглаживается с помощью фильтра

25. детекторный радиоприемник

26. принцип работы детекторного радиоприемника

• В контуре принятая волна
возбуждает модулированные
колебания. Конденсатор
переменной емкости
настраивает контур в
резонанс с принятой
радиоволной.
• После прохождения
детектора составляющая
тока ВЧ идет через
конденсатор постоянной
емкости, а составляющая
тока НЧ идет на обмотки
катушек телефона
• Модулированные
колебания ВЧ
поступают на
детекторный каскад

27. радиолокация.

28. (продолжение) радиолокация.

• Авиация, космонавтика, флот: безопасность
движения судов при любой погоде и в любое время
суток, предотвращение их столкновения,
безопасность взлета и посадки самолетов.
• Военное дело: своевременное обнаружение
самолетов или ракет противника, автоматическая
корректировка зенитного огня.
• Радиолокация планет: измерение расстояния до них,
уточнение параметров их орбит, определение
периода вращения, наблюдение рельефа
поверхности. В бывшем Советском Союзе (1961) —
радиолокация Венеры, Меркурия, Марса, Юпитера. В
США и Венгрии (1946) — эксперимент по приему
сигнала, отраженного от поверхности Луны

29.

30. Телевидение схема телевидения в основном совпадает со схемой радиовещания.

31.

• Разница заключается в том, что в передатчике колебания
модулируются не только звуковыми сигналами, но и сигналами
изображения. Оптические сигналы в передающей телекамере
преобразуются в электрические. Модулированная
электромагнитная волна переносит информацию на большие
расстояния. В телевизионном приемнике высокочастотный
сигнал делится на три сигнала: сигнал изображения,
звуковой сигнал и сигнал управления. После усиления эти
сигналы поступают в свои блоки и используются по назначению.
Для воспроизведения движения используют принцип кино:
изображение движущегося объекта (кадра) передают десятки
раз в секунду (в телевидении 50 раз). Преобразование
изображения кадра в электрические сигналы производится с
помощью иконоскопа На экран иконоскопа проецируется
изображение объекта с помощью оптической системы
(объектива). Такой же сигнал получается в телевизионном
приемнике, где сигнал преобразуется в видимое изображение
на экране кинескопа. Телевизионные радиосигналы передаются
в диапазоне ультракоротких волн, т. е в пределах прямой
видимости антенны.
• Зона уверенного приема телевидения увеличивается благодаря
использованию ретрансляционных спутников.