Ηλεκτρομαγνητικά πεδία

Παρουσίαση με θέμα: "Ηλεκτρομαγνητικά πεδία"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ηλεκτρομαγνητικά πεδία
Ηλεκτρικό Ρεύμα Ηλεκτρικό Πεδίο Μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο Μαγνητικό Πεδίο Ηλεκτρομαγνητικό Κύμα Εναλλασσόμενο ρεύμα

2 Ηλεκτρικό ρεύμα Μέσα σε ένα αγωγό π.χ χάλκινο καλώδιο υπάρχουν ελευθέρα ηλεκτρόνια τα οποία κινούνται σε τυχαία κατεύθυνση.Όταν συνδέσουμε αυτό τον αγωγό με μια πηγή ενεργείας π.χ μια μπαταρία η οποία έχει σταθερή πολικότητα τότε αυτά τα ηλεκτρόνια κινούνται όλα μαζί προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση (συνεχές ρεύμα DC)Αν η πηγή ενέργειας δεν έχει σταθερή πολικότητα π.χ πρίζα της ΔΕΗ τότε τα ηλεκτρόνια αλλάζουν κατεύθυνση αναλόγως με το ρυθμό (συχνότητα)μεταβολής της πολικότητας.Αυτό το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο

3 Ηλεκτρικό πεδίο Είναι μια περιοχή του χώρου στην οποία αν βρεθεί ένα ηλεκτρικό φορτίο θα ασκηθεί πάνω του μια δύναμη ανάλογη με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου και με κατεύθυνση αυτή που έχουν οι δυναμικές γραμμές του πεδίου

4 Μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο
Πολλές φορές η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου δεν παραμένει σταθερή σε όλο το χώρο του πεδίου και για όλη τη διάρκεια ύπαρξης του .Στις τηλεπικοινωνίες χρησιμοποιούμε τα μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά πεδία που δημιουργούν οι κεραίες.

5 Μαγνητικό πεδίο Είναι μια περιοχή του χώρου όπου όταν τοποθετηθεί ένα σιδηρομαγνητικό υλικό π.χ σίδηρος θα ασκηθεί πάνω του δύναμη ανάλογη με την ένταση του μαγνητικού πεδίου.

6 Ηλεκτρομαγνητικό κύμα
Όταν ένας αγωγός διαρρέετε από ηλεκτρικό ρεύμα τότε γύρω του δημιουργείτε ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο τα οποία είναι κάθετα μεταξύ τους .Όταν το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο τότε τα πεδία που παράγονται είναι μεταβαλλόμενα δηλαδή η ένταση των πεδίων αλλάζει ανάλογα (με την ίδια συχνότητα)με την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό.Η σύνθεση αυτών των δυο πεδίων ονομάζονται ηλεκτρομαγνητικό κύμα .Το οποίο μεταδίδεται στο χώρο με την ταχύτητα του φωτός Km /sec.

7 c=300.000Km/sec(ταχύτητα του Φώτος )ή
c=λ*f c= Km/sec(ταχύτητα του Φώτος )ή 3*108 m/sec λ=μήκος κύματος f=συχνότητα Παράδειγμα 1. Ένα ηλεκτρομαγνητικό ραδιοφωνικό κύμα έχει συχνότητα f=100MHz, το μήκος κύματος λ,είναι: λ= c/ f=>λ=3*108 m/sec /100*106 Hz=3m

8 Ηλεκτρομαγνητικό κύμα
Στο παρακάτω γράφημα τα κόκκινα βέλη αντιπροσωπεύουν την ένταση ηλεκτρικό πεδίο και τα γαλάζια την ένταση μαγνητικού . Η κυματοειδής ακτινοβολία συνίσταται σε πάρα πολύ γρήγορες εναλλαγές της έντασης και της κατεύθυνσης των δύο πεδίων. Οι αλλαγές αυτές είναι τόσο γρήγορες, που μία κορυφή κύματος μετακινείται με χλμ το δευτερόλεπτο, ίσα με την ταχύτητα του φωτός.

9 Ηλεκτρομαγνητικό κύμα

10 Πόλωση Κεραίας Στις τηλεπικοινωνίες για την μετάδοση πληροφορίας χρησιμοποιούμε τις μεταβολές μόνο του ηλεκτρικού πεδίου.Η φορά των δυναμικών γραμμών του ηλεκτρικού πεδίου είναι παράλληλη με την κατεύθυνση της-(πόλωση). Το μήκος της κεραίας εξαρτάται από τη συχνότητα που θέλουμε να μεταδώσουμε.

11

12 Ηλεκτρομαγνητικό κύμα
Βιβλίο σελίδες

13 Χαρακτηριστικά ηλεκτρομαγνητικού κύματος
Πλάτος: Το πλάτος ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος σχετίζεται με την ένταση που έχει ή την φωτεινότητα (όπως συμβαίνει στο ορατό φως). Στο ορατό φως η φωτεινότητα μετριέται σε lumens (μονάδα μέτρησης φωτεινής ροής). Μήκος κύματος: Η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών ξεκινά από άπειρα μήκη κύματος ως μερικά εκατοντάκις χιλιοστά του χιλιοστού. Το μήκος κύματος (λ) προσδιορίζει την απόσταση που χωρίζει δύο διαδοχικά σημεία ίδιας έντασης και μετριέται σε μέτρα. Συχνότητα: Η συχνότητα ενός κύματος είναι ίση με την ταχύτητά του προς το μήκος κύματος. Μετριέται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο ή Hertz (Hz) και εκφράζει πόσα τέτοια σημεία παρουσιάζονται σε χρόνο ενός δευτερολέπτου. Ταχύτητα: Όπως είπαμε παραπάνω η ταχύτητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος στο κενό είναι περίπου χλμ το δευτερόλεπτο. Βέβαια όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα διασχίζει την ύλη, η ταχύτητά του περιορίζεται και εξαρτάται από τον συντελεστή διάδοσης (Velocity factor) που είναι συνήθως