Переменный электрический ток. Индуктивность в цепи переменного тока. Закон Ома для последовательного участка цепи, страница 14

5.  Звуковые колебания имеют в первой среде длину волны втрое большую, чем во второй. Во сколько раз п изменя ется скорость распространения звуковой волны при пере ходе из первой среды во вторую?

213

6.  Чемуравнаинтенсивностьзвукасуровнем 90 дБ?

7.  Восколькоразпинтенсивностьзвукасуровнем 30 дБменьшеинтенсив ностизвукасуровнем  120 дБ?

8.  Изорудияпроизвеливыстрелподуглома = 60°кгоризонту. Артилле ристуслышалзвукразрываснарядачерезЛт=66  спослевыстрела.

м Найдитевремяполетаtснаряда, еслиегоначальнаяскоростьУ₀ = 800—.

Скоростьзвукаввоздухео_зв—340—.

§ 49. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Электромагнитное поле распространяется в пространстве в виде поперечных электромагнитных волн. Существование электромагнитных волн предсказал английский ученый Джеймс Клерк Максвелл в 1864 г . Объединив имеющиеся экспериментальные данные в одну стройную систему, Максвелл показал, что источниками электрического поля могут быть либо электрические заряды, либо магнитные поля, меняющиеся во времени. Магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися электрическими зарядами, либо переменными электрическими полями.

При ускоренном движении заряда в проводнике создается переменное электрическое поле, которое порождает переменное магнитное поле, а последнее, в свою очередь, вызывает появление вихревого электрического поля уже на большем расстоянии от заряда и т. д. (рис. 140). Таким образом, попеременно порождая друг друга, в пространстве распространяется электромагнитное поле (совокупность взаимно перпендикулярных электрических и магнитных полей).

"в

I      I

Рис.   140. Переменные   электрические   и   магнитные   поля,   порождающие  друг друга

214

Рис.  141. Электромагнитная волна

Электромагнитное поле, распространяющееся в вакууме или в какой-либо среде с течением времени с конечной скоростью, называется электромагнитной волной (рис. 141).

Одним из важнейших результатов теории Максвелла было теоретическое определение скорости электромагнитных волн. Согласно Максвеллу скорость электромагнитной волны в вакууме с связана с электрической постоянной е₀ и магнитной постоянной ц₀ следующим образом:

¹     =299792458-.

Свойства электромагнитных волн:

поперечность;

распространение как в вакууме (со скоростью с), так и в различных средах, где их скорость уменьшается в зависимости от свойств среды. Этим волнам свойственны все волновые явления, характерные для механических волн (отражение, преломление и т. д.).

Экспериментально электромагнитные волны были получены в 1887 г. немецким ученым Генриком Рудольфом Герцем. Длина волны, возникавшей при проскакивании искры между электродами специального генерирующего волны устройства (рис. 142), была 10 м. Это устройство впоследствии получило название вибратора Герца. Сам Герц считал, что такие волны невозможно использовать для передачи информации. Однако 5 мая 1905 г. русский ученый Александр Степанович Попов осуществил первую в мире передачу информации с помощью электромагнитных волн — радиопередачу и положил начало эры радиовещания.

215