Ближня і дальня зони випромінювання електромагнітних хвиль (11 квиток)

Е

лектріческая поле - створюється електричними зарядами і зарядженими частинками в просторі.

Для характеристики величини електричного поля використовується поняття напруженість електричного поля, позначення Е, одиниця виміру В / м (Вольт-на-метр).

Магнітне поле - створюється при русі електричних зарядів по провіднику.

В

елічіна магнітного поля характеризується напруженістю магнітного поля Н, одиниця А / м (Ампер-на-метр). При вимірі наднизьких і вкрай низьких частот (3 - 300 Гц) часто також використовується поняття магнітна індукція В, одиниця Тл (Тесла), одна мільйонна частина Тл відповідає 1,25 А / м.

Електромагнітне поле - це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між електрично зарядженими частіцамі.Фізіческой причиною існування електромагнітного поля є те, що змінюється в часі електричне поле збуджує магнітне поле, а змінюється магнітне поле - вихровий електричне поле. Безперервно змінюючись, обидві компоненти підтримують існування електромагнітного поля.Електромагнітное поле нерухомих або рівномірно рухомих заряджених частинок нерозривно пов'язане з цими частками. При прискореному русі заряджених частинок, електромагнітне поле "відривається" від них і існує незалежно у формі електромагнітних хвиль, зникаючи з усуненням джерела (наприклад, радіохвилі не зникають і за відсутності струму в випромінюючи їх антени).

Генріх Герц (1857 - 1894) - німецький фізик, вперше експериментально довів в 1886 році існування електромагнітних хвиль. Герц отримував електромагнітні хвилі, збуджуючи у вібраторі, що представляє собою відкритий коливальний контур, за допомогою джерела високої напруги серію імпульсів швидкозмінних струму. Коливання електричних зарядів у вібраторі створюють електромагнітну хвилю. Тільки коливання в вібраторі створює не одна заряджена частинка, а величезне число електронів, що рухаються узгоджено.

Класифікація електромагнітних полів

Найбільш вживаною є так звана «зональна» класифікація електромагнітних полів за ступенем віддаленості від джерела / носія.

Згідно з цією класифікацією електромагнітне поле поділяється на «ближню» і «далеку» зони.

«Ближня» зона (іноді звана зоною індукції) тягнеться до відстані від джерела, рівного 0-3

, де- довжина породжуваної полем електромагнітної хвилі. При цьому напруженість поля швидко зменшується (обернено пропорційно квадрату або кубу відстані до джерела), тобтоабо. У цій зоні породжувана електромагнітна хвиля ще не повністю сформована. Для характеристики електромагнітне поле вимірювання змінного електричного поля Е і змінного магнітного поля Н проводяться роздільно. Поле в зоні індукції служить для формування біжать складової полів (електромагнітної хвилі), відповідальних за випромінювання. З фізичної точки зору ближня зона являє собою область простору, в якій переважне значення мають так звані квазістатичні поля. Ці поля, різко убутні при видаленні від джерела, продовжують існувати при прагненні до нуля частоти збудливого струму.

«Дальня» зона - це зона сформувалася електромагнітної хвилі, починається з відстані r> 3

. Тут напруженість поля зменшується обернено пропорційно відстані до джерела, тобто. У цій зоні справедливо експериментально певне співвідношення між напруженням електричного і магнітного полів:

E = 377H, де 377 - константа, хвильовий опір вакууму, Ом.

На частотах вище 300 МГц в "дальній" зоні випромінювання зазвичай вимірюється щільність потоку електромагнітної енергії, або вектор Пойнтінга. За кордоном щільність потоку електромагнітної енергії зазвичай вимірюється для частот вище 1 ГГц. Позначається як S, одиниця виміру Вт /

. Щільність потоку електромагнітної енергії характеризує кількість енергії, яку переносять електромагнітної хвилею в одиницю часу через одиницю поверхні, перпендикулярної напрямку поширення хвилі.

Для ближньої зони відстань r значно менше довжини хвилі електромагнітного сигналу і поле має яскраво виражений магнітний (або електричний) характер, а в далекій поле носить явний електромагнітний характер і поширюється у вигляді плоскої хвилі, енергія якої ділиться порівну між електричної та магнітної компонентами.

Електромагнітні хвилі характеризуються довжиною хвилі, позначення -

(Лямбда). Джерело, що генерує випромінювання, а по суті створює електромагнітні коливання, характеризуються поняттям частота, позначення - f. Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль по частотах приведена в таблиці.

Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль по частотах

Схожі статті

• Діапазони електромагнітного випромінювання