Điện từ trường là gì ?

ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

Các giả thuyết của Măcxoen

Giả  thuyết  1:
– Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một điện trường xoáy.
– điện trường xoáy là điện trường mà các đường sức bao quanh các đường cảm ứng từ.
Giả  thuyết  2:
– Mọi điện trường biến  thiên theo thời gian đều sinh ra một từ trường biến thiên.
– Từ trường xoáy là từ trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức của điện trường.

Điện từ trường

* Phát minh của Măcxoen dẫn đến kết luận không thể có điện trường hoặc từ trường tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau. Điện trường biến thiên nào cũng sinh ra từ trường biến thiên và ngược lại từ trường biến thiên nào cũng sinh ra điện trường biến thiên.
* Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường duy nhất gọi là điện từ trường.

Sự lan truyền tương tác điện từ

Giả sử tại 1 điểm O trong không gian có một điện trường biến thiên E1 không tắt dần. Nó sinh ra ở các điểm lân cận một từ trường xoáy B1; từ trường biến thiên B1 lại gây ra ở các điểm lân cận nó một điện trường biến thiên E2 và cứ thế lan rộng dần ra. điện từ trường lan truyền trong không gian ngày càng xa điểm O.
Kết  luận:

Tương tác điện từ thực hiện thông qua điện từ trường phải tốn một khoảng thời gian để truyền được từ điểm nọ đến điểm kia.

SÓNG ĐIỆN TỪ

Sóng điện từ

a) Sự hình thành sóng điện từ khi một điện tích điểm dao động điều hòa

Khi tại một  điểm O có một điện tích điểm dao động điều hòa với tần số f theo phương thẳng đứng Nó tạo ra tại O một điện trường biến thiên điều hòa với tần số f. Điện trường này phát sinh một từ trường biến thiên điều hòa với tần số f.

Vậy tại O hình thành một điện từ trường biến thiên điều hòa. Điện từ trường này lan truyền trong không gian dưới dạng sóng. Sóng đó gọi là  sóng điện  từ.

b) Sóng điện từ

Sóng điện từ là quá trình truyền đi trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn trong không gian theo thời gian.

Tính chất của sóng điện từ

Sóng điện từ truyền được trong các môi trường vật chất và cả trong chân không. Vận tốc truyền sóng điện từ trong chân không lớn nhất, và bằng vận tốc ánh sáng v = c = 3.108 m/s.

Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng, tại một điểm bất kỳ trên phương truyền, vectơ  , vectơ  luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.

Trong sóng điện từ,  điện trường và từ trường tại một điểm luôn dao động cùng pha với nhau.

Mô phỏng sự lan truyền của sóng điện từ trong không gian.

Sóng vô tuyến

a) Khái niệm sóng vô tuyến

Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến gọi là sóng vô tuyến.

b) Công thức tính bước sóng vô tuyến

Trong chân không: λ =  với v = 3.108 m/s là tốc độ ánh sáng trong chân không.

Trong môi trường vật chất có chiết suất n thì λn =   = v.T = ; n = ,  với  v là tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường có chiết suất n.

Phân loại và đặc điểm của sóng vô tuyến

a) Phân loại sóng vô tuyến

Loại sóng          Bước sóng          

Tần số

Sóng dài

Sóng trung

Sóng ngắn

Sóng cực ngắn

1 km – 10 km

100 m – 1000 m (1 km)

10 m – 100 m

1 m – 10 m

0,1 MHz – 1 MHz

1 MHz – 10 MHz

10 MHz – 100 MHz

100 MHz – 1000 MHz

b) Đặc điểm của các loại sóng vô tuyến

Tầng điện li:

Là tầng khí quyển ở độ cao từ 80 – 800 km có chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion dương và ion âm.

Sóng dài:

Có năng lượng nhỏ nên không truyền đi xa được. Ít bị nước hấp thụ nên được dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất và trong nước.

Sóng trung:

Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được. Ban đêm  bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền đi xa được. được dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm.

Sóng ngắn:

Có năng lượng lớn, bị tần điện li và mặt đất phản xạ mạnh. Vì vậy từ một đài phát trên mặt đất thì sóng ngắn có thể truyền tới mọi nơi trên mặt đất. Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất.

Sóng cực ngắn:

Có năng lượng rất lớn và không bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ. được dùng trong thông tin vũ trụ.

NGUYÊN TẮC TRUYỀN THÔNG BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ

Các loại mạch dao động

a) Mạch dao động kín

Trong quá trình dao động điện từ diễn ra ở mạch dao động LC, điện từ trường hầu như không bức xạ ra bên ngoài. Mạch dao động như vậy gọi là mạch dao động kín.

b) Mạch dao động hở

Nếu tách xa hai bản cực của tụ điện C, đồng thời tách các vòng dây của cuộn cảm thì vùng không gian có điện trường biến thiên và từ trường biến thiên được mở rộng. Khi đó mạch được gọi là mạch dao động hở.

c) Anten

Là một dạng dao động hở, là công cụ bức xạ sóng điện từ.

Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

a) Nguyên tắc truyền thông tin

Có 4 nguyên tắc trong việc truyền thông tin bằng sóng vô tuyến

Phải dùng các sóng vô tuyến có bước sóng ngắn nằm trong vùng các dải sóng vô tuyến. Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang.  Đó là các sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m.

Phải biến điệu các sóng mang.

– Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện: sóng âm tần.

– Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ.

Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa.

Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng bằng các mạch khuyếch đại.

b) Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến đơn giản

Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến đơn giản

Trên đây là những kiến thức liên quan đến điện từ trường do thegioidienco.vn đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng những thông tin trên đây sẽ cung cấp cho các bạn những kiến thức cần thiết nhé!

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.

Hotline: 0938.441.404
Chat Facebook
Gọi điện ngay