Взаємодія електричних зарядів в електромагнітному полі. Ефект самоіндукції. Електромагнітні хвилі та їх використання

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ЗВЯЗКУ ім. О.С.ПОПОВА.

ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО НАВЧАННЯ

Львівський навчально-науково-виробничий центр

Курсова робота

З дисципліни «фізика»

«Взаємодія електричних зарядів в електромагнітному полі. Ефект самоіндукції»

                                                      Виконав

Студент групи ЗТЛЛв-21

Керівник______________

                                                              Оцінка_____

ЛЬВІВ 2014

Зміст

         Вступ.

1. Електромагнітне поле.

2. Електромагнітні хвилі та їх використання.

3. Явище електромагнітної індукції.

    3.1.Досліди Фарадея.

    3.2 Закон Фарадея-Ленца.

    3.3 Самоіндукція.

Висновок

     Перелік використаної  літератури

Вступ

Завжди, коли електричні заряди починають рухатися, виникає магнітне поле, яке пов’язане з рухомими електричними зарядами; магнітні силові лінії концентрично охоплюють електричний струм. Магнітне поле завжди зумовлене електричним струмом. Воно виникає в просторі, що оточує металеві провідники зі струмом, електроліти при проходженні струму через них, рухомі заряджені частинки в повітрі. Магнітне поле є істотною ознакою наявності електричного струму.

Експериментально встановлено (теоретично це передбачили М. Фарадей і Дж. Максвелл), що магнітне поле виникає також тоді, коли довільно змінюється напруженість електричного поля. Так, якщо з’єднати пластини зарядженого конденсатора провідником, то магнітне поле існуватиме як навколо провідника, по якому проходить струм, так і між пластинами конденсатора навіть тоді, коли вони роз’єднані вакуумом.

Отже, в будь-якій точці простору, де відбувається збільшення або зменшення напруженості електричного поля, виникає магнітне поле, силові лінії якого концентрично охоплюють потік електричної індукції, що змінюється з часом. Справді, кількість силових ліній, що перетинають якусь площину, змінилась (тобто змінилась їхня густота — міра напруженості поля). Це сталося тому, що внаслідок поперечного переміщення силових ліній вони або ввійшли всередину певного контуру (якщо напруженість зросла), або вийшли з нього (якщо напруженість зменшилась). В обох випадках вони перетнули контур, що обмежує цю площину.

У магнітному полі виявляються ті заховані рухи в матеріальній основі електричного поля, які завжди супроводжують поперечне переміщення у просторі електричних силових ліній і зміну кількості їх з часом. Якщо магнітне поле породжується електричним полем, то й електричне поле, в свою чергу, може бути спричинене не безпосередньо зарядами, а переміщенням і зміною магнітного поля. Проте електричні силові лінії поля, яке виникає при цьому, істотно відрізняються від силових ліній кулонівських полів.

У полі кулонівських електричних сил не існує замкнених силових ліній, усі ці лінії виходять із позитивних зарядів і входять у негативні.

Замкнені електричні силові лінії властиві для полів, що утворюються рухомими зарядами, а рухомі електричні заряди пов’язані з магнітним полем.

Отже, ми підійшли до нерозривної єдності електричного й магнітного полів — до електромагнітного поля. Найбільш загальною властивістю, що об’єднує ці поля, є їхня об’єктивна реальність і матеріальність. Електричне й магнітне поля — окремі випадки більш загального, електромагнітного поля. Ці види матерії, породжені електричними зарядами, струмами та змінними полями, здійснюють електричну, магнітну й електромагнітну взаємодію. В сучасній фізиці встановлено, що ці силові взаємодії відбуваються зі скінченною швидкістю (с ==299792,458 км/с), а на зміну принципу далекодії в класичній фізиці, де швидкість поширення взаємодії тіл бралась нескінченною, прийшов принцип близькодїі. Для згаданих полів існують істотні відмінності. Наприклад, електростатичне поле називають ще потенціальним. У ньому робота з переміщення заряду по замкненому контуру дорівнює нулю. Магнітне, електричне (з некулонівськими силовими лініями) та електромагнітне поля називають вихровими. їм не притаманна згадана вище властивість. 

1.Електромагнітне поле.

Електромагнітне поле є формою матерії, через яку здійснюється взаємодія між електрично зарядженими частинками. Поняття поля (електричного та магнітного) ввів М. Фарадей у 1830 р. Згідно з цими уявленнями, заряджені частинки або струми створюють в усіх точках оточуючого їх простору особливий стан — поле, яке діє на всяку іншу заряджену частинку або струм, вміщені в довільну точку цього простору. Отже, поле заряджених електричних частинок або струмів зосереджене в усіх точках простору, що їх оточує. У кожній такій точці електромагнітне поле характеризується енергією, імпульсом тощо.

Електромагнітне поле може існувати і вільно, незалежно від джерел, які його створили, у вигляді електромагнітних хвиль. У 1865 р. Дж. Максвелл теоретично показав, що електромагнітні коливання за своєю внутрішньою природою мають властивість поширюватись у просторізі швидкістю світла.

А в середині 60-х років ХІХ ст. Максвелл, працюючи над експерементальнимирезультатами (дослідження