"전자기 현상"(Grebenyuk Yu.V.)이라는 주제를 반복합니다. 물리학의 기본 공식 - 전기 및 자기 전자기 현상 공식

전자기 현상은 패러데이 시대부터 연구되어 왔습니다. 그러나 전기 전도성 액체의 상호 작용과 전기 자기장에만 관심을 끌었다 지난 몇 년. 이러한 현상 연구의 주요 원동력은 천체 물리학이었습니다. 이미 오랜 세월우주의 물질 대부분은 고도로 이온화된 가스나 플라즈마 상태로 존재한다고 추정된다. 전자기 역학 분야의 주요 정보는 천체 물리학 연구의 결과로 얻어졌습니다.

물리학에서 전자기 현상의 역할

우주 물리학에서 주요 역할은 전자기 현상에 속합니다. 왜냐하면 우주에는 하전 입자의 움직임에 직접적인 영향을 미치는 자기장이 있기 때문입니다. 특정 조건에서 전자기력은 중력보다 몇 배 더 큽니다.

처음으로 전자기 현상이 정보 전달에 사용되었습니다. 전신은 19세기에 만들어졌습니다. 그 본질은 매우 간단했습니다. 숫자와 문자로 구성된 모든 메시지는 문자 집합을 사용하여 전송될 수 있습니다. 즉, 메시지가 인코딩됩니다.

모든 전자기 현상은 물질 운동의 전자기적 형태를 특징짓는 특정 법칙의 적용을 받으며, 이는 기계적인 것과 근본적으로 다릅니다. 안에 전자 기기전자기 현상은 복잡한 관계로 설명되며 공간 좌표와 시간에 따라 달라지는 양으로 특징지어집니다. 그러나 복잡한 전자 장치 연구에서는 그러한 설명이 너무 광범위합니다.

전자기 현상은 자율적인 것으로 간주되지 않았습니다. 많은 과학자들의 노력 덕분에 이러한 현상은 기계적 현상으로 축소되었습니다. 역학과 전자기 현상에 대한 연구는 상대성 이론의 형성으로 이어졌습니다. 여기서 4차원 공간과 시간은 단일 다양체로 표현되었으며 공간과 시간으로의 구분은 조건부였습니다.

시스템에서 전자기 현상의 주요 특징은 한 공작물에서 다른 공작물로 이동할 때 공작물의 속성 변화에 의해 결정됩니다. 1차 블랭크는 완전히 페리자성인 반면, 나머지는 부분적으로 페리자성이거나 전혀 비자성이었습니다.

전자기 현상을 연구하려면 장기간의 지속적인 작업과 상상력의 긴장이 필요했습니다. 과정에 대한 올바른 유물론적 이해를 발전시키기 위해서는 물리학에 관한 소련 문헌의 지속적인 지침을 따라야 합니다. 전자기 현상을 연구하는 과정에서 전류 주변에는 항상 자기장이 존재한다는 사실이 밝혀졌습니다. 자기장과 전류는 서로 분리될 수 없습니다.

전자기 현상 이론 개발에 가장 큰 공헌을 한 사람은 Maxwell과 Faraday입니다. Maxwell이 전자기장 이론을 만든 후에야 전자기 세계 그림의 생성에 대해 언급되었습니다. 과학자는 패러데이가 발견한 전자기 유도를 기반으로 전자기장 이론을 개발했습니다. 그는 차례로 자기 바늘을 사용하여 실험을 수행하고 바늘의 회전이 도체의 전하 때문이 아니라 환경의 특수한 상태 때문이라는 결론에 도달했습니다. 그 후, 과학자는 공간에 스며들어 전류를 감지하고 지시할 수 있는 일련의 자기선으로서 필드의 개념을 소개합니다.

맥스웰이 창안한 전자기장 이론은 변형된 자기장이 주변 물체뿐만 아니라 진공에서도 소용돌이 전기장이 나타난다는 사실로 요약됩니다. 이 이론은 물리 과학 발전의 새로운 단계가되었습니다. 이에 따르면 전 세계는 전자기장을 사용하여 서로 상호 작용하는 하전 입자로 구성된 전기 역학 시스템입니다.

전하는 서로 상대적으로 이동하여 추가적인 자기력을 발생시킵니다. 전자기력은 자기력과 전기력의 결합이다. 전기력은 이동 및 정지 전하와 관련이 있으며 자기는 움직이는 전하에만 관련됩니다. 다양한 전하와 힘은 나중에 고전 전기 역학의 방정식이 된 Maxwell의 방정식에 설명되어 있습니다.

이 방정식은 뉴턴의 만유인력 법칙과 동일한 쿨롱의 법칙을 발생시켰습니다. 쿨롱의 법칙은 다음과 같습니다.

$F_k = k\frac(q_1q_2)(r^(2))$

뉴턴의 만유인력 법칙은 다음과 같습니다.

$F_H = G\frac(m_1m_2)(R^(2))$

또한 뉴턴의 법칙에는 다음과 같은 진술이 있습니다.

  • 자력선은 시작과 끝이 없으며 또한 절대적으로 연속적입니다.
  • 자기 전하는 자연적으로 존재하지 않습니다.
  • 전기장은 전하와 교류 자기장의 도움으로 형성됩니다.
  • 자기장은 교류 전기장의 도움과 전류의 도움으로 형성될 수 있습니다.

전자기 현상은 물질의 개념을 근본적으로 변화시켰습니다.

전자기 현상. 기본 용어 및 공식

정의 1

전하는 전자기 상호 작용에 들어가는 신체와 입자의 특성을 나타내는 양입니다.

전기 요금에는 두 가지 유형이 있습니다.

  • 양성자가 운반하는 양전하;
  • 전자에 의해 운반되는 음전하.

원자는 핵으로 구성되며, 핵은 중성자, 전자, 양성자로 구성됩니다. 원자는 몇 개의 전자를 얻거나 잃을 때 이온이 됩니다.

정의 2

전기화는 거시적 몸체의 도움으로 전하를 획득하는 과정입니다.

~에 이 순간전기를 공급하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

  • 마찰의 도움으로;
  • 영향력을 통해.

정의 3

전기장은 하전된 입자와 물체 주위에 존재하고 전하를 가진 다른 입자에 작용하는 물질의 한 형태입니다.

정전기의 기본 법칙은 다음과 같습니다.

  1. 부동 전하에 대한 쿨롱의 법칙: $F_k = k\frac(q_1q_2)(r^(2))$
  2. 전하 보존 법칙(폐쇄 시스템의 경우): $ q_1 + q_2… + q_n = const $

정의 4

전류는 전하를 갖는 입자의 방향성 이동입니다.

전류의 존재를 보장하는 몇 가지 조건이 있습니다.

  • 전하를 지닌 자유 입자의 존재;
  • 전기장의 존재.

전기장의 작용은 다음과 같습니다.

  • 열의;
  • 자기;
  • 화학적인;
  • 빛.

전기장은 전하 분리 작업이 수행되는 전류원의 도움으로 형성됩니다. 이는 여러 유형의 에너지를 전기장 에너지로 변환하여 수행됩니다.

회로 섹션의 특성은 다음과 같습니다.

  1. 전류 강도: $I = \frac (q)(t)=A (암페어)$ - 측정은 전류계를 사용하여 수행됩니다.
  2. 전압: $U = \frac(A)(q)= V (volt)$ - 전압계로 측정됩니다.
  3. 저항: $R = p\frac(l)(S) = Ohm$ - 저항계로 측정됩니다.

회로 구간에 대한 옴의 법칙은 다음과 같습니다.

$I = \frac(U)(R)$

도체 연결에는 직렬과 병렬의 두 가지 유형이 있습니다. 도체의 직렬 연결은 다음과 같습니다.

  1. $I = I_1 = I_2 =…= I_n$
  2. $U = U_1 + U_2+…+U_n$
  3. $R = R_1 + R_2 +…+ R_n$

도체의 병렬 연결은 다음과 같습니다.

  1. $ 나 = 나_1+I_2+…+I_n$
  2. $U = U_1 = U_2 =…= U_n$
  3. $ \frac(1)(R) = \frac(1)(R_1) + \frac(1)(R_2) +…+ \frac(1)(R_n)$

현재 작업: $A = Ult$

현재 전력은 다음과 같습니다: $P = IU$

전류 도체를 통과할 때 방출되는 열의 양은 다음과 같이 표현될 수 있습니다. $Q ​​= I^2 Rt$

전류는 다양한 환경에 존재할 수 있습니다.

  1. 금속에서는 자유 전자의 방향성 이동이 수행됩니다.
  2. 액체에서는 전해 해리의 결과로 형성되는 자유 이온의 방향성 이동이 있습니다. 전기분해의 법칙은 다음과 같습니다: $m = qk = klt$
  3. 가스에서는 이온화의 결과로 형성되는 전자와 이온의 방향성 이동이 있습니다.
  4. 반도체에서 - 자유 정공과 전자의 방향성 이동.

정의 5

자기장은 전하를 띠고 움직이는 입자와 물체 주위에 존재하고 동일한 자기장에서 움직이는 다른 전하 입자와 물체에 작용하는 특별한 형태의 물질입니다.

자기장선은 자기장에서 자기 바늘의 축이 설정되는 조건부 선입니다.

전자기 현상의 응용에 관한 흥미로운 사실

고대에 류머티즘을 앓던 네로 황제가 전기목욕을 받았다는 기록이 남아 있다. 이 처리의 본질은 다음과 같습니다. 전기 슬로프를 물이 담긴 나무 욕조에 넣었습니다. 그런 화장실에 있으면 사람이 전기장과 전하에 노출되었습니다.

스위스에서는 지난 세기에 전기 베이비시터가 발명되었습니다. 절연 금속 그물을 아기 기저귀 아래에 놓고 건조한 안감으로 분리했습니다. 이 네트워크는 저전압 전류원과 전기 벨에 연결되었습니다. 안감이 젖으면 회로가 닫히고 벨이 울립니다. 이를 통해 엄마들은 언제 기저귀를 갈아야 하는지 즉시 알 수 있었습니다.

심한 서리가 내리는 지역에서는 점도가 높기 때문에 오일 제품을 배출하는 데 문제가 있었습니다. 저온너무 높았어요. 그런 다음 과학자들은 탱크의 전기 유도 가열 기술을 개발하여 에너지 비용을 절감할 수 있었습니다.

전자기 현상의 도움으로 껍질과 탄약통을 손에 쥐고 있는 사람의 지문을 확인할 수 있었습니다. 슬리브를 전극 형태로 전기장에 배치하여 진공 상태에서 금속 필름을 증착했는데 지문이 나타나 쉽게 식별할 수 있었습니다.

전자기 현상

10.1. 고체, 액체 또는 기체 도체를 통한 전류의 통과에는 항상 외관이 수반됩니다. 자기장. 힘의 선은 도체를 둘러싸는 폐곡선입니다.

10.2. 자기장선의 방향- 자기장의 연구 지점에 놓인 작은 자기 바늘의 북쪽 끝이 가리키는 방향으로. 도체의 전류 방향이 변경되면 힘선의 방향이 반대 방향으로 변경됩니다.

10.3. 전자석- 내부에 철 또는 강철 코어가 있는 나선형 또는 코일 형태로 꼬인 도체. 전자석(인덕터라고도 함)은 전기 에너지를 자기장 에너지로 변환하거나 그 반대로 변환하여 저장하고 회로에 반환할 수 있습니다.

10.4. 영구 자석- 철, 강철 및 기타 재료로 만들어진 물체를 끌어당길 수 있는 비전기체 장기이 속성을 유지합니다.

10.5. 자석 극- 자석 표면에서 자기장이 가장 강한 곳. 영구자석장의 자력선은 닫혀 있습니다. 그들은 북극을 떠나 남극으로 들어가 자석 내부에 갇히게 됩니다.

10.6. 지구는 다른 천체와 마찬가지로 영구 자석입니다. 자기장을 가지고 있습니다.

10.7. 움직이는 하전 입자에 자기장이 작용합니다.결과적으로 전류가 흐르는 도체에 영향을 미칩니다. 전기 측정 장비와 전기 모터의 작동은 이러한 현상을 기반으로 합니다.

10.8. 전기 모터디자인에 관계없이 회전 부분(회전자)과 고정 부분(고정자)이 있습니다. 목적에 따라 전자석 또는 영구 자석과 컬렉터가 배치됩니다. 이는 로터가 회전하는 동안 적절한 순간에 전류 흐름을 조절하는 장치입니다.

10.9. 전자기 유도- 자기장에서 움직이는 도체 또는 움직이는 (변화하는) 자기장에 위치한 고정 도체에서 전류가 발생하는 현상.

10.10. 유럽 ​​국가의 생활 및 산업 분야에서 가장 큰 적용을 받았습니다. 교류 유도 전류,초당 100번, 즉 50Hz의 주파수로 방향을 바꿉니다.

10.11. 전기 변압기- 한 전압의 교류 전류를 다른 전압의 전류로 변환하는 데 사용되는 장치. 변압기의 작동 원리는 전자기 유도 현상에 기초합니다.

10.12. 멀리까지 전기를 전송하려면승압 변압기, 고전압 전력선 및 강압 변압기가 사용됩니다.

10.13. 강력한 기계와 설비를 작동시키려면 다음을 사용하십시오. 3상 교류로 작동하는 모터.장점: 설계의 단순성, 높은 신뢰성 및 성능.

전자기 현상. 테이블과 다이어그램.

그리고 하늘과 땅에는 더 많은 것이 숨겨져 있습니다.

당신의 지혜는 무슨 꿈을 꾸는가, 호레이쇼. {7}

우리는 이미 XVII-XVIII 세기의 수학자 및 물리학자의 사례를 알고 있습니다. 우리 감각으로 인식할 수 있는 현상(예를 들어 지구와 천체의 움직임을 생각해 봅시다)을 바탕으로 훌륭한 수학적 이론을 만들었습니다. 이러한 이론은 관찰된 현상에 대한 인간의 지식을 확장하고 일부 오해를 설명하는 데 도움이 되었으며 자연의 구조와 행동에 어떤 원리가 내재되어 있는지 이해할 수 있게 해주었습니다. 우리가 고려한 이론 외에도 열, 유체 역학 과정(액체 및 기체 흐름) 및 탄성에 대한 대체로 유사한 수학적 이론이 만들어졌습니다. 이 모든 이론에 아리스토텔레스의 진술이 동일하게 적용됩니다. 즉, 인간 마음에는 처음에 우리의 감각에 없었던 것은 아무것도 없다는 것입니다. 물론 이러한 수학적 이론은 관찰을 넘어 개념(특히 중력의 개념)까지 도입했는데, 그 실체는 분명하지 않았다. 그럼에도 불구하고 이러한 이론을 바탕으로 한 예측은 경험과 매우 일치했습니다. 경험은 이러한 이론을 일종의 강화 요인으로만 제공했다고 말할 수 있습니다.

사실, 세계가 거대한 메커니즘이라는 뿌리 깊은 생각과는 달리, 자연과학자들은 중력이 어떻게 작동하는지, 그리고 빛이 어떻게 전파되는지 알아낼 수 없었습니다. 그것이 밝혀졌을 때, 그들은 보통 에테르를 언급했습니다. 에테르에 대한 자세한 내용은 알려지지 않았지만 이 무형 매체에 대한 단순한 언급만으로도 빛 전파 메커니즘에 대한 모든 의심이 사라질 것이라고 믿었습니다. 중력의 경우 그 작용의 성격은 전혀 이해할 수 없는 상태로 남아 있었습니다. 그러나 다양한 천문 현상에 대한 수학적 설명과 정확한 예측에서 Newton, Euler, D "Alembert, Lagrange 및 Laplace가 이룬 성공은 너무나 인상적이어서 자연 과학자들은 종종 오만함과 오만함에 접해있는 과학에 대한 자부심으로 가득 차있었습니다. 그들은 물리적인 현상의 메커니즘에 대한 생각을 멈추고 수학적 설명에 모든 노력을 집중했습니다. Laplace는 5권짜리 작품 Celestial Mechanics(1799-1825)의 제목 선택이 정확하다는 점을 조금도 의심하지 않았습니다.



나중에 논의하게 될 19~20세기 물리학의 업적은 우리 주변의 현실 세계의 본질과 본질에 관한 근본적인 질문을 날카롭게 제기했습니다. 이러한 발전 중 첫 번째인 전자기학의 발견은 우주에 대한 우리의 이해를 풍부하게 해주었습니다. 해왕성과 마찬가지로 이 현상도 수학의 도움 없이는 거의 발견되지 않았습니다. 그러나 해왕성과 달리 새로 발견된 "물체"는 무형이었습니다. 무중력, 눈에 보이지 않는 무형, 맛이나 냄새가 없었습니다. 우리 중 누구도 그것을 육체적으로 느낄 수 없습니다. 그러나 해왕성과 달리 생명에 눈에 띄고 혁명적인 영향을 미친 것은 새로 발견된 유령 물질이었습니다. 현대인. 전자기 현상은 눈 깜짝할 사이에 지구의 어느 부분과도 통신할 수 있게 하고, 인류 공동체의 경계를 모퉁이에 있는 가장 가까운 이웃에서 세계적인 규모로 확장하고, 삶의 속도를 가속화하고, 교육하고, 새로운 예술과 산업을 창조하며, 군사 분야에서 진정한 혁명을 일으키고 있습니다. 전자기 현상 이론에 반영되지 않는 인간 삶의 측면이있을 것 같지 않습니다.

전기와 자기뿐 아니라 천문학, 음향학, 광학에 대한 우리의 지식은 다음에서 유래합니다. 고대 그리스. 밀레토스의 탈레스(기원전 640-546년경)는 소아시아의 마그네시아(현재 마니사) 시 근처에서 채굴된 철광석이 철을 끌어당긴다는 것을 알고 있었습니다. 중세 시대에 유럽인들은 자화 철로 만든 자유롭게 매달린 바늘이 남북 방향을 매우 정확하게 나타내므로 나침반 역할을 할 수 있다는 것을 중국인으로부터 배웠습니다. 전설에 따르면 밀레토스의 탈레스는 또 다른 현상을 발견했다고 합니다. 호박을 천 조각으로 문지르면 빨대와 같은 가벼운 물체를 끌어당깁니다. 이 관찰은 전기 과학의 시작이었습니다 ( "전기"라는 단어 자체는 그리스어에서 유래되었으며 "호박"을 의미합니다).

자기에 대한 최초의 진지한 연구는 영국 엘리자베스 여왕의 궁정 의사였던 윌리엄 길버트(William Gilbert, 1544-1603)에 의해 수행되었습니다. 그의 작품 "자석, 자성체 및 대형 자석 - 지구"에는 간단한 실험에 대한 설명이 여전히 쉽게 읽을 수 있으며, 특히 지구 자체가 거대한 자석임을 보여줍니다. Gilbert는 자석에 두 개의 극이 있다는 것을 발견했습니다. 하나는 북쪽을 가리키고 다른 하나는 남쪽을 가리킵니다. 그것들은 각각 북쪽과 남쪽 또는 양수와 음수로 명명됩니다. 두 개의 양극 또는 두 개의 음극 자극은 서로 밀어내고 반대쪽 자극은 끌어당깁니다. 예를 들어, 이 두 가지 유형의 극은 자성 막대의 반대쪽 끝에서 발견됩니다. 또한 자석에는 자화되지 않은 철이나 강철을 끌어당기는 능력이 부여됩니다. 자석이 강할수록 더 무거운 철 조각을 끌어당길 수 있습니다.

Gilbert는 또한 Miletus의 Thales가 그의 시대에 관찰한 두 번째 현상, 즉 천 조각으로 문지른 호박의 전기화를 연구했습니다. 그는 모피로 문지른 밀봉 왁스나 실크로 문지른 유리가 가벼운 입자를 끌어당기는 능력을 갖게 된다는 것을 발견했습니다. 이 실험은 두 종류의 전기가 존재함을 시사했습니다. 자철석과 마찬가지로 같은 종류의 전기를 가진 두 물체는 밀어내고 다른 종류의 전기를 가진 물체는 끌어당깁니다. 하지만 이해에 있어서 물리적 성격자기와 전기 길버트는 거의 성공하지 못했습니다.

그는 자기 전하와 전하 사이에 큰 차이가 있다는 것을 알고 있었습니다. 실크로 유리를 문지르면 유리에 양전하를 부여하고 실크에 음전하를 부여합니다. 그런 다음 실크에서 유리를 제거하면 실크의 음전하와는 전혀 상관없이 유리에서 양전하를 얻을 수 있습니다. 양과 음의 두 종류의 자기에 관해서는 반대 전하처럼 서로 다른 자극이 끌어당기고 동일한 반발력이 있지만 물리적 물체에서는 양의 자기와 음의 자기를 분리하는 것이 불가능합니다.

그러나 일련의 긴 후속 실험에서 알 수 있듯이 자세한 설명은 우리의 의도가 아니므로 두 가지 유형의 전하가 존재한다는 아이디어는 올바르지 않습니다. XX 세기에. 물리학자들은 오직 한 종류의 전기만이 존재함을 확인했습니다. {8} 그리고 그 운반체는 전자라고 불리는 물질의 작은 입자(자연에서 우리에게 알려진 가장 작은 물질체)입니다. 우리는 전자를 포함하는 원자라고 불리는 더 큰 물질 입자를 볼 수 없는 것처럼 전자도 볼 수 없습니다. 그러나 전자의 존재를 뒷받침하는 간접적인 증거는 상당히 설득력이 있습니다. 음전하를 띤 물체(즉, 유리막대에 문지른 실크의 성질을 갖는 물체)에는 과도한 전자가 포함되어 있습니다. 이전에 양전하라고 불렀던 몸체(예: 실크로 문지른 유리)에는 전자가 충분하지 않습니다. 유리를 실크로 문지르면 일부 전자가 유리를 떠나 실크 원자에 끌리는 것으로 보입니다. 결과적으로 전자가 부족한 유리는 양전하를 띠고 실크는 음전하를 띠게 됩니다. 함유된 본체에 대해 보통 금액전자이므로 전기적으로 중성이라고 합니다.

올바른 도구를 사용하면 대전체의 동작을 연구할 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 양전하를 띤 유리 공이 서로 짧은 거리에 있는 실에 매달려 있으면 둘 다 양전하를 띠기 때문에 서로 밀어냅니다. 우리는 대전체(자극뿐만 아니라)가 서로 상호작용하는 것을 볼 수 있습니다. 그러므로 전기적, 자기적 현상에서 우리가 실제로 사용하려고 시도할 수 있는 힘을 다루고 있다는 것은 분명합니다. 먼저 전기와 관련된 다양한 현상을 살펴보겠습니다.

18세기 말의 자연과학자들은 전임자인 갈릴레오와 뉴턴의 교훈을 잘 배운 후 하전체의 상호작용 연구에 몰두하여 정량적 법칙을 찾기 시작했습니다. 첫 번째 발견은 그들을 놀라게 했습니다. 하나의 대전된 물체가 다른 물체에 작용하는 힘은 각 물체의 전기량(보다 정확하게는 전하의 크기)에 따라 달라지므로 먼저 전기량을 측정하는 것이 필요했습니다. 연구 대상 신체의 전기량을 이 표준과 비교하려면 일정량의 전기를 표준으로 사용해야 했습니다(단위 질량당 특정 양의 물질을 선택한 것처럼). 전하 측정을 위해 일반적으로 인정되는 단위 중 하나는 전하 상호 작용의 법칙을 발견한 프랑스 물리학자 Charles Augustin Coulomb(1736-1806)의 이름을 딴 펜던트(C)입니다. 이제 이에 대해 살펴보겠습니다. 두 가지 혐의, q 1그리고 q2, 서로 반대인지(즉, 하나는 긍정적이고 다른 하나는 부정적) 동일한지(둘 다 긍정적이거나 둘 다 부정적) 여부에 따라 끌거나 밀어냅니다. 쿨롱은 인력(또는 반발력)의 힘이 에프, 전하 사이에 작용하는 것은 공식에 의해 결정됩니다

에프 = kq1q2 /아르 자형 2 ,

어디 아르 자형는 두 세트의 전하 사이의 거리이고, q 1그리고 q2 , 케이- 끊임없는. 의미 케이전하, 거리, 힘을 측정하는 단위에 따라 달라집니다.

쿨롱이 유도한 공식은 한 가지 주목할 만한 특징을 가지고 있습니다. 즉, 외관상으로는 뉴턴의 만유인력 법칙과 동일합니다. 요금 q 1그리고 q2여기서는 질량의 역할을 하며 상호작용력은 두 질량 사이에 작용하는 중력 인력과 마찬가지로 전하 사이 거리의 제곱에 반비례합니다. 물론 쿨롱의 법칙에서 전기적 상호 작용력은 인력과 척력이 될 수 있지만 중력은 항상 인력입니다.

XVIII 세기 말. 이탈리아의 박물학자 루이지 갈바니(1737-1798)는 서로 다른 금속으로 된 두 개의 도체를 직렬로 연결하고 그 끝을 해부된 개구리 다리의 신경에 닫았습니다. 개구리 다리가 꿈틀거렸다. "동물 전기"를 연구한 갈바니는 근육에 전류가 흐르면서 근육이 수축하는 현상을 설명했습니다. 그러나 갈바니 발견의 중요성은 파도바 대학의 물리학 교수인 또 다른 이탈리아인 알레산드로 볼타(1745-1827)에 의해 높이 평가되었습니다. 볼타는 서로 다른 금속의 도체가 자유단 사이에 접촉하면 힘(현재는 기전력이라고 함)이 작용하기 시작한다는 사실을 깨달았고, 이 점에서 금속의 보다 효과적인 조합을 발견했습니다. 그리하여 최초의 전기화학 전지, 즉 전기 배터리가 탄생했습니다. 볼타는 개구리의 신경을 도체로 대체하고 도체 끝을 배터리 극에 연결함으로써 기전력이 작은 물질 입자를 도체를 따라 움직일 수 있음을 보여주었습니다. 도체를 따라 하전 입자(나중에 밝혀진 바와 같이 전자임)의 이러한 방향성 이동은 전류입니다. Volta가 제작한 배터리는 전자가 실제로 움직이도록 만들었고, 모피로 문지른 호박과 같은 일부 물질에 축적되지 않았습니다. Volta의 배터리는 현재 자동차 및 손전등에 사용되는 배터리 및 배터리와 원칙적으로 다르지 않습니다. 배터리에서 생성된 전압은 이제 Volta의 이름을 딴 볼트(V) 단위로 측정되며, 곧 만날 과학자의 이름을 딴 전류(A) 단위로 측정됩니다. 1A \u003d 1C/s 또는 6 × 10 8 전자/s.

오랫동안 전기와 자기는 서로 다르며 서로 관련이 없는 현상이라고 믿어왔습니다. 그러나 XIX 세기에. 아이디어는 급격하게 바뀌었고, 전기와 자기 사이에 확립된 관계는 우리 이야기의 본질을 보여줍니다. 처음으로 전기 현상과 자기 현상 사이의 연관성은 덴마크 물리학자이자 코펜하겐 대학교 교수인 한스 크리스티안 외르스테드(1777~1851)에 의해 1820년에 발견되었습니다. 볼타 배터리의 도체를 통해 전류를 흘려보낸 외르스테드는 도체 위에 매달린 자침이 편향되는 것을 발견했습니다. 전류의 방향이 바뀌면 화살표는 같은 각도만큼 벗어나지만 다른 방향으로 움직입니다. Oersted의 이러한 관찰은 전류가 도체 주위에 자기장을 생성하여 한때 밀레토스의 탈레스가 쓴 천연 철광석 자석과 같은 방식으로 다른 자화체를 끌어당기거나 밀어낸다는 사실로 설명할 수 있습니다.

전기와 자기 사이의 근본적인 관계를 밝히는 데 대한 다음 공헌은 Oersted의 작업을 알고 있던 프랑스 물리학자이자 폴리테크닉 학교의 교수인 André Marie Ampère(1775-1836)에 의해 이루어졌습니다. 1821년에 앙페르는 전류가 흐르는 두 개의 평행 도체가 두 개의 자석처럼 거동한다는 사실을 발견했습니다. 전류가 같은 방향으로 흐르면 도체가 끌어당기고, 반대 방향이면 밀어냅니다.

전기와 자기 사이의 또 다른 중요한 연관성을 확립한 것은 독학으로 제본업자였던 Michael Faraday(1791-1867)와 뉴욕 아카데미 강사인 Albany의 Joseph Henry(1797-1878)의 몫이었습니다. 그들의 발견은 위대한 맥스웰의 출현을 위한 길을 열었습니다. 패러데이와 헨리는 다음 질문에 관심이 있었습니다. 전류가 흐르는 도체가 자기장을 생성하면 그 반대가 아닙니다. 자기장이 도체에 전류를 유도합니까? 1831년에 패러데이(Faraday)와 헨리(Henry)가 보여주듯이, 도체가 교류 자기장에 있다면 이 질문은 긍정으로 대답해야 합니다. 이 현상을 전자기 유도라고합니다.

패러데이와 헨리 발견의 본질을 더 자세히 살펴 보겠습니다. 막대에 견고하게 장착된 직사각형 와이어 프레임(그림 28)을 가정해 보겠습니다. 아르 자형자기장에 배치됩니다. 예를 들어 막대를 수차나 증기 기관의 드라이브에 연결하여 막대를 회전시키면 프레임도 회전하기 시작합니다. 막대(프레임과 분리됨)가 시계 반대 방향으로 일정한 속도로 회전하고 프레임의 측면이 회전한다고 가정합니다. 기원전가장 낮은 위치에서 회전하기 시작합니다(처음에는 프레임이 수직으로 위치한다고 가정합니다). 이 면이 90° 호로 상승할 때(즉, 프레임이 수직에서 수평으로 이동) 전류는 프레임에서 다음 방향으로 흐릅니다. 씨에게 비프레임이 수평 위치에 있을 때 최대값에 도달합니다. 기원전루프의 전류는 감소하고 측면이 0이 되면(완전히 정지) 기원전가장 높은 위치를 차지하고 있습니다. 프레임이 더 회전하면 전류가 다시 발생하여 이제 다음 방향으로 흐릅니다. 비에게 씨. 전류는 다시 점진적으로 증가하여 프레임이 다시 수평 위치에 있을 때 최대값에 도달합니다. 측면의 추가 움직임으로 기원전가장 낮은 위치로 전류가 점차 감소하고 최종적으로 완전히 멈춥니다. 이 주기는 막대를 완전히 한 바퀴 돌릴 때마다 반복됩니다. 자기장 속에서 움직이는 도체에서 전류의 출현과 흐름은 전자기 유도 현상의 새로운 예를 제공합니다.

도체의 전류는 전자라고 불리는 수십억 개의 작고 눈에 보이지 않는 물질 입자의 직접적인 움직임입니다. EMCC로 인해 발생하는 전류의 크기입니다. (이 전류를 유도성이라고 함) 시간에 따라 변화하며 이러한 양은 모두 측정 가능하므로 이들 사이의 기능적 관계를 찾을 수 있습니다. 유도 전류의 강도와 시간 사이의 관계는 분명히 주기적입니다. 프레임이 완전히 회전할 때마다 전류의 연속적인 변화가 반복됩니다. 시간에 대한 현재 강도의 주기적인 의존성이 반드시 정현파로 설명되어야 한다고 선험적으로 주장하는 것은 성급한 일입니다. 그러나 자연은 인간이 발명한 수학, 즉 현재 힘 사이의 비율에 "조정"하는 것을 멈추지 않습니다. 나그리고 시간 티정말 닮았다

나 = ㅏ죄 BT ,

여기서 진폭 ㅏ특히 자기장의 크기(보다 정확하게는 자기 유도)와 주파수에 따라 달라집니다. 비- 프레임의 회전 속도. 프레임이 1초에 60회전하면 프레임을 통과하는 각도는 다음과 같습니다. 비= 60×360° = 21,600°/초. (기능 y=죄 엑스다음과 같은 경우에 하나의 전체 주기를 거칩니다. 엑스 0에서 360°까지 다양합니다. 결과적으로, 60사이클/초의 주파수를 갖는 전류는 함수가 겪는 것과 동일한 변화를 겪는 시간을 갖습니다. y=죄 엑스, 언제 엑스 0°에서 21,600°/s까지 다양합니다. 전류가 흐르면 티초, 그럼 엑스그에 따라 0°에서 21,600°/s까지 다양합니다.) 미국의 일상 생활에서 사용되는 전류는 일반적으로 1초에 60회의 정현파 주기를 만듭니다. 이를 60헤르츠(Hz, 1Hz = 1사이클/초) 주파수의 교류라고 합니다.

따라서 전류는 수학 공식으로 설명할 수 있습니다. 그렇다면 전자기 유도는 어떻게 전류를 생성합니까? 이 현상은 매우 신비롭습니다. 어쨌든 자기장 내에서 도체의 움직임은 도체에 기전력(emf)을 생성하여 전류를 발생시킵니다.

우리 삶에서 전기 사용이 얼마나 널리 퍼져 있는지, 전기 에너지가 인간 사회 발전에 얼마나 큰 영향을 미쳤는지 현대 독자에게 말할 필요가 없습니다. 그러나 기계장치를 이용하여 전기에너지를 얻고 이를 전기에너지로 변환하는 원리에 주목해야 한다. 기계적 에너지사람들이 전기의 실제적인 사용에 대해 생각하기 오래 전에 탐구되었습니다. 어느 날 실험실을 방문한 한 방문객이 패러데이에게 도체에 전류를 유도하면 어떤 이점을 얻을 수 있는지 물었고, 과학자는 이렇게 대답했습니다. “갓 태어난 아기가 무슨 소용이 있겠습니까? 그는 자라서 어른이 될 것이다.” 나중에 당시 영국 재무장관이었던 글래드스톤이 패러데이의 연구실을 방문하여 같은 질문을 했고, 패러데이는 이렇게 대답했습니다. "곧, 당신은 이것에 세금을 부과하게 될 것입니다."

패러데이는 전자기 현상에 대한 우리의 이해를 넓혀주는 또 다른 중요한 실험을 수행했습니다. 그는 두 권의 도체를 서로 가깝게 배치했습니다(그림 29). 패러데이의 생각은 다음과 같습니다. 좌회전하는 경우 CD전류를 통과시키면 자기장을 생성해야 하며(방향은 그림에서 타원형 선으로 표시됨) 두 번째 회전을 관통합니다. EF.그러나 패러데이는 교류 자기장이 필요했기 때문에 끝이났습니다. ㅏ그리고 비그는 첫 번째 회전을 교류 전원에 연결했습니다. Oersted가 그의 시대에 보여준 것처럼, 코일을 통과하는 교류 CD주위에 교류 자기장을 생성해야합니다. 전류가 클수록 코일 주변의 자기장의 크기가 커집니다. CD.전류가 낮을수록 생성되는 자기장은 약해집니다. 코일 이후로 EF루프 옆에 위치 CD, 코일의 전류에 의해 생성된 자기장 CD, 캡처 및 코일 EF.

그래서 패러데이는 도체, 즉 코일을 관통하는 교류 자기장을 받았습니다. EF. 그러나 교류 자기장이 도체를 통과하면 EMF가 유도됩니다. 그래서 코일에서 EF교류 자기장은 EMF를 유도해야 합니다. (코일이 닫혀 있으면) 전류를 생성합니다. 또한, 패러데이의 실험에서 자기장은 코일을 통해서만 전달되는 것이 아니기 때문에 EF, 또한 크기가 다양하여 코일의 유도 전류 강도가 증가했다가 감소합니다. EF또한 증가하고 감소합니다. 그러므로 코일에 흐르는 전류는 EF가변적이어야 합니다. 패러데이는 유도 전류가 코일에 흐를 것이라고 가정했습니다. EF첫 번째 턴(CD)에 교류 전류가 흐르는 한 이러한 방식으로 유도 전류를 자세히 조사할 수 있기를 바랍니다.

패러데이는 코일에서 다음을 발견했습니다. EF실제로 교류가 있습니다. 더욱이 그가 예상한 대로 유도 전류의 주파수는 양 끝단에 인가되는 전압의 주파수와 정확히 일치했습니다. ㅏ그리고 안에첫 번째 턴. 분명히 그랬어 실제 사용패러데이의 발견: 두 번째 턴이 첫 번째 턴에 연결되지 않았지만 한 턴에서 다른 턴으로 전류가 전달되는 것입니다. 현대 변압기의 작동은 이 원리에 기초합니다. 그러나 기술적인 세부 사항은 다루지 않을 것입니다. 왜냐하면 이야기의 주제에서 너무 멀어지기 때문입니다.

패러데이가 전기와 자기 사이의 분리할 수 없는 연결을 새롭게 확인한 전자기 유도 현상을 발견한 후 전자기학(전기와 자기의 관계가 불려지기 시작하면서)은 상당한 성공을 거두었습니다. 그러나 전자기 현상의 그림이 더욱 복잡해짐에 따라 패러데이는 이를 해석하는 데 점점 더 많은 어려움을 겪었습니다. 단순한 전기장과 자기장에 관한 한, 명확한 물리적 그림을 구축하고 측정이나 간단한 추론을 통해 해당 수학적 관계를 얻는 것은 어렵지 않았습니다. 그러나 이미 전자기 유도 연구에서 EMF의 정의가 이루어졌습니다. 두 번째 턴의 전류(첫 번째 턴의 전류가 알려진 경우)는 매우 어려운 작업으로 판명되었습니다. 우선, 첫 번째 턴에서 전류에 의해 생성된 자기장의 크기를 계산하고, 두 번째 턴에서 유도된 전압과 전류를 계산해야 했습니다. 또한, 자신이 발견한 물리적 과정이 상당한 실질적인 이점을 약속한다는 사실을 잘 알고 있는 패러데이는 그 효율성을 높이는 방법을 알고 싶습니다. 두 번째 턴에서 전류를 높이는 방법: 첫 번째 턴에서 전류를 늘리거나, 첫 번째 턴을 늘리거나, 더 넓게 만드는 방법은 무엇입니까? 서로 상대적으로 회전을 배열하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

패러데이는 전기의 자기 작용이 대전체에 인접한 매질의 입자에 의해 전달된다는 결론에 도달했으며 이 매질을 유전체라고 불렀습니다. 패러데이에 따르면 이러한 환경에서 자기 영향은 눈에 보이지 않는 자기력선을 통해 수행되지만 패러데이는 현실을 확신했습니다.

패러데이는 자력선에 대한 추론이 다소 잘못되어 설명이 필요하다는 점을 인정했지만 이 개념의 명확성으로 인해 실험자와 수학자 모두에게 유용했습니다. 패러데이는 그러한 추론이 물리적 진리에 더 가까워졌다고 믿었고 전자기 유도 현상에 대한 물리적 설명을 찾으려고 고집스럽게 노력했습니다. 자기력선이 전류가 흐르는 도체나 자극에서 모든 방향으로 갈라진다고 제안하고 자기력선의 존재를 확인하는 실험적 사실을 인용한 사람은 패러데이였습니다. 필드 라인을 따라 올라갑니다.

패러데이는 수학의 가능성을 잘 알고 있었지만 관찰된 것에 대한 실험과 물리적 이해는 그의 요소로 남아 있었습니다. 그러나 물리적 사고는 복잡한 전자기 현상의 본질을 꿰뚫는 것을 허용하지 않았습니다. 포탄의 비행, 조준 각도 및 발사 범위를 상상하기 쉽습니다. 그러나 전기장과 자기장은 눈에 보이지 않기 때문에 그 구성을 알아내는 것이 그리 쉽지 않습니다. 과거에는 시각적인 물리적 이미지가 패러데이를 여러 번 성공으로 이끌었지만, 이제 그는 앞으로 나아갈 수 없게 만드는 것이 바로 물리적 사고의 한계라는 것을 깨달았습니다. 패러데이는 그의 연구에서 물리학이 너무 어려워지고 수학의 도움이 필요한 단계에 이르렀습니다.

다행히도 XIX 세기의 뛰어난 이론 물리학자입니다. 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell, 1831-1879)은 현장에 들어가기 위해 부지런히 준비했습니다. 수리물리학. 어린 시절에도 맥스웰은 큰 가능성을 보여주었습니다. 15세 때 그가 쓴 기계 장치의 도움으로 일부 곡선을 구성하는 작업이 저널에 게재되었습니다. 에든버러 왕립학회의 회보. 에딘버러 대학교와 케임브리지 대학교에서 공부하는 동안 그의 뛰어난 능력과 사고의 독창성은 교수와 동료 학생들 모두에게 주목되었습니다. 1856년 맥스웰은 애버딘에 있는 마리샬 대학의 물리학 교수가 되었습니다. 몇 년 후 그는 King's College London으로 옮겼고, 1871년에는 Cambridge University로 옮겼습니다.

모든 진정한 과학자들과 마찬가지로 Maxwell은 당시 과학이 직면한 가장 어려운 과제에 매료되었습니다. 그는 컬러 사진을 찍는 방법 중 하나를 제안했습니다. 그의 이름은 기체 운동론의 창시자 중 하나로도 등재되어 있습니다. 그러나 그는 전자기장 이론의 저자로서 가장 큰 명성을 얻었으며 우리가 관심을 갖는 것은 그의 작품입니다. Maxwell은 통일된 이론의 틀 내에서 알려진 모든 전기 및 자기 현상을 다루기 시작했습니다. 그는 패러데이의 "실험적 조사"에 익숙해지면서 전자기장 이론 분야에서 일하기 시작했습니다. 1855년, 스물세 살 때. Maxwell은 "Faraday's Lines of Force"라는 전자기장 이론에 관한 첫 번째 논문을 발표했습니다. 이 작품과 후속 작품에서 Maxwell은 패러데이의 물리적 연구를 수학 공식의 언어로 번역하려는 목표를 세웠습니다.

XIX 세기 50년대 초반. Maxwell은 William Thomson(Kelvin 경, 1824-1907)의 작업에 매우 큰 영향을 받았습니다. Thomson은 전기 및 자기 현상에 대한 기계적 설명을 선호했으며 이를 유체 흐름, 열 및 탄성 흐름으로 축소하는 데 사용되었습니다. Thomson은 또한 에테르를 인접한 입자의 상호 작용이 일어나는 매체로 간주하여 에테르에 대한 기계적 비유를 확장했습니다(에테르에 대한 이러한 해석은 수학자 Cauchy, Poisson 및 Navier에 의해 다소 일찍 제안되었습니다). 장거리 부대가 아닌 단거리 부대가 있습니다. Maxwell은 또한 에테르의 작용에 대해 기계적인 설명을 시도했지만 Thomson과 마찬가지로 성공하지 못했습니다. 그럼에도 불구하고 톰슨은 장거리 작용과 달리 현재 일반적으로 장이라고 불리는 개념을 도입했고 맥스웰은 새로운 아이디어를 받아들였으며 톰슨도 파동 전파의 수학적 이론을 만드는 첫 걸음을 내디뎠으며 맥스웰은 다음 중 일부를 사용했습니다. 그의 결과.

1861년 맥스웰은 에테르의 개념을 탄성 매체로 사용하여 전자기 유도의 미해결 문제를 새롭게 살펴보았습니다. 도체의 한 회전에서 다른 회전으로 전류를 전달하는 패러데이의 연구에서 자기장이 멀리까지 전파될 수 있다는 것이 분명해졌습니다. Maxwell은 교류 전류가 전류로 코일 주변 공간을 관통할 수도 있다는 결론에 도달했습니다. Maxwell이 변위 전류라고 불렀던 이러한 전류는 도체를 통해 흐르는 "실제" 물리적 전류로부터 먼 거리에서 관찰된 일부 효과를 설명할 수 있게 했습니다. Maxwell은 그의 연구에서 바이어스 전류에 대해 처음 언급했지만 여전히 그림의 명확성이나 완전성은 없었습니다.

변위 전류에 대한 해석을 입증하고 특정 완전성을 부여하기 위해 Maxwell은 전기 회로에서 커패시터의 동작을 분석했습니다. 가장 간단한 커패시터는 공기 또는 진공과 같은 절연체 층으로 분리된 두 개의 평행판으로 구성됩니다. 교류 전류가 커패시터를 통과합니다. Maxwell은 에테르가 한 커패시터 플레이트에서 다른 커패시터 플레이트로 변위 전류를 전달한다고 믿었습니다.

1865년에 맥스웰은 자신의 독창적인 저서인 전자기장의 동적 이론(The Dynamic Theory of the Electromagnetic Field)을 출판했는데, 여기서 그는 물리적 모델을 버리고 올바른 수학 방정식을 제시했습니다. Maxwell의 방정식에는 바이어스 전류에 물리적으로 대응하는 새로운 항이 포함되어 있습니다. 새로운 개념의 수학적 공식을 통해 Maxwell은 변위 전류가 장거리에 걸쳐 전파될 수 있다는 확신을 갖게 되었습니다.

바이어스 전류의 특성에 대해서는 추가 설명이 필요합니다. 패러데이를 따라 맥스웰은 자석과 전류가 흐르는 도체 주위의 공간에 전기장과 자기장이 존재한다고 믿었습니다. 앙페르의 법칙은 도체에 흐르는 전류를 나타냅니다. 그러나 전류가 교류하는 경우(예를 들어 죄에 비례하여 시간에 따라 변합니다) 티), 그러면 도체의 전자가 한 방향 또는 다른 방향으로 빠르게 이동합니다. 그들이 자극하는 전기장은 앞뒤로 진동하며, 도체 외부 공간의 어느 지점에서든 전계 강도는 시간에 따라 변합니다. 따라서 도체의 교류 전류는 도체 주변 공간의 교류 전기장을 동반한다고 가정할 수 있습니다. Maxwell은 이러한 교류 전기장이 실제라고 생각하고 수학적 특성이 전류와 유사하지만 (장을 생성하는 도체를 제외하고) 전자의 움직임으로 축소되지는 않는다는 점에 주목했습니다. 따라서 Maxwell은 효과가 전기장의 변위 또는 진동으로 구성되기 때문에 교류 전기장-변위 전류에 대해 그가 제안한 이름의 합리성을 입증했습니다. 맥스웰은 전기와 자기에 관한 논문(1873)에서 이 결론을 다음과 같이 공식화했습니다.

이 논문의 주요 특징 중 하나는 전자기 현상이 의존하는 실제 전류가 전도 전류(도체에 흐르는)와 식별될 수 없지만 이를 고려해야 한다는 개념을 채택한 것입니다. 전기의 일반적인 움직임을 계산할 때 전기 변위 시간의 변화.

Maxwell은 변위 전류 존재의 수학적 결과를 체계적으로 "추출"하기 시작했습니다. Oersted에 따르면 도체의 전류는 자기장을 생성합니다. 그러나 이제 변위 전류가 전도 전류에 추가되었기 때문에 Maxwell은 변위 전류도 자기장을 생성하고 이전에는 전도 전류에만 기인했던 자기장의 일부를 형성한다고 결론지었습니다. 즉, 도체 주변의 자기장은 전도 전류와 변위 전류로 인해 발생합니다.

요약하자면, Maxwell의 첫 번째 과감한 조치는 변위 전류를 도입하고 도체가 아닌 공간에 존재하는 이 전류가 자기장도 생성한다고 주장하는 것이라고 말할 수 있습니다. Maxwell은 총 전류(전도 전류와 변위 전류로 구성)와 도체 주위에 생성된 자기장 사이의 관계를 확립하려고 앙페르의 법칙을 개정했습니다. 따라서 Maxwell의 가장 중요한 결론은 다음과 같습니다. 전도 전류 또는 변위 전류에 의해 생성된 모든 교류 전기장은 자기장을 생성합니다. 이제 맥스웰의 공식에서 교류 자기장이 교류 전기장을 생성한다고 말하는 패러데이의 유도 법칙을 떠올려 보면 맥스웰이 패러데이의 법칙에 이중 소리를 냈다는 것이 분명해집니다.

이제 우리는 Maxwell이 순전히 수학적 방식으로 어떤 결론에 도달했는지 이해하는 것이 어렵지 않습니다. 코일의 정현파 전류파 CD(그림 29 참조) 주변 공간에 교류 전기장을 생성하고 이는 교류 자기장을 생성합니다. 그러나 우리가 알고 있듯이 교류 자기장은 교류 전기장을 생성하고, 이는 다시 교류 자기장 등을 생성합니다. 도체에 흐르는 전류 측면의 일정한 "압력" 하에서 이러한 필드는 어떻게 작동합니까? CD? 대답은 거의 분명합니다. 그들은 공간에서 전파되어 코일에서 매우 먼 지점에 도달합니다. CD.이 필드는 도달하고 회전할 수 있습니다. EF위치한 CD 루프에서 멀리 떨어져 있습니다.교류 전기장이 코일에 발생합니다. EF전류는 다른 전류와 마찬가지로 어떤 목적으로도 사용할 수 있습니다. 따라서 Maxwell은 전자기장, 즉 교류 전기장과 교류 자기장의 조합, 공간에 퍼집니다.분명히 패러데이는 코일이 코일에 닿으면 어떤 일이 일어날지 알아내려고 할 때 비슷한 것을 의심했습니다. EF코일에서 약간 멀어짐 CD.그러나 패러데이가 현상의 메커니즘을 이해하지 못하고 변위 전류의 존재를 인식하지 못한 채 물리적 직관에 기초하여 추측한 것을 맥스웰은 탄탄한 수학적 기초를 바탕으로 확립했습니다.

모든 파동은 파장과 주파수(초당 주기 수)로 특징지어집니다. 전자기 방사선의 파장은 코일(진동 회로)의 크기에 따라 결정됩니다(직접 눈에 보이지 않을 수도 있음). 코일(또는 공간에서 전자기파를 전송하는 데 사용되는 기타 도체)이 적당한 크기가 되려면 파장이 충분히 작아야 합니다.

이제 파동의 주요 특성인 파장과 주파수를 자세히 살펴보겠습니다. 그림에 표시된 사인파를 고려하십시오. 30. 전체 사이클은 다음의 정현파 세그먼트에 해당합니다. 0 ~ 전에 ㅏ. 이 주기는 1초 내에 여러 번 반복되며, 1초 동안 이러한 주기의 수를 주파수라고 합니다. 파장 λ (람다)는 피~ 전에 큐. 파동이 1초 동안 이동한 거리는 파장과 주파수의 곱과 같습니다.

λf = 씨 .

어디 씨파동 전파 속도이다.

전자기파는 좀 더 복잡합니다. 이는 정현파 법칙에 따라 전기장뿐만 아니라 자기장까지 변화하면서 확산됩니다. 또한 전기장과 자기장의 벡터는 서로 수직이며 둘 다 파동 전파 방향에 수직입니다. 그림에. 도 31은 전기의 벡터를 보여준다. 이자형그리고 자기 시간필드는 서로 수직인 두 평면에서 진동합니다.

따라서 Maxwell의 최초이자 가장 위대한 발견은 전자기파가 소스로부터 수천 킬로미터까지 전파될 수 있으며 적절한 장비가 있다면 소스로부터 충분히 멀리까지 감지할 수 있다는 것입니다. Maxwell은 또한 빛에 관한 두 번째 놀라운 발견을 소유하고 있습니다. 현상으로서의 빛은 고대 그리스인들의 관심을 끌었으며, 수세기에 걸쳐 수행된 수많은 실험은 결국 빛의 본질에 대한 두 가지 "경쟁하는" 이론으로 이어졌습니다. 그들 중 한 명은 빛이 직선 광선을 따라 움직이는 보이지 않는 작은 입자로 구성되어 있다고 주장했습니다. 또 다른 이론에 따르면 빛은 파동이다. 이러한 파동이 어떻게 형성되고 전파되는지에 대해 다양한 제안이 제시되었습니다. 두 이론 모두 빛의 반사와 굴절의 효과를 어느 정도 만족스럽게 설명했습니다. 한 매체에서 다른 매체로, 예를 들어 공기에서 물로 이동할 때 빛 전파 방향이 변경됩니다. 그러나 빛의 회절(예: 불투명 디스크와 같은 장애물 주위로 구부러지는 빛)에 대해 이야기하면 여기서는 파동 이론에 의해 더 합리적인 설명이 제공됩니다. 이 이론에 따르면, 빛은 물 위의 파도처럼 행동하여 배의 선체를 돌아 선미 뒤로 수렴합니다. 안에 초기 XIX V. Thomas Young(1773-1829)과 Augustin Fresnel(1788-1827)은 빛의 파동 이론을 지지하는 설득력 있는 주장을 제시했습니다. 그러나 어느 쪽도 빛이 전파되는 매체에 대해서는 아무 말도하지 않았습니다.

10) 체인 섹션의 특성:

현재 강도 - , 전류계로 측정;

전압 - , 전압계로 측정;

저항 - , 저항계로 측정되었습니다.

11) 체인 섹션에 대한 옴의 법칙:.

12) 두 가지 유형의 도체 연결:

직렬(그림 4 참조)

쌀. 4. 도체의 직렬 연결

병렬(그림 5 참조)

쌀. 5. 도체의 병렬 연결

13) 현재 작업: .

14) 현재 전력: .

15) 전류가 도체를 통과할 때 방출되는 열의 양:.

16) 다양한 환경에서의 전류:

금속에는 자유 전자의 방향성 움직임이 있습니다.

액체에서 자유 이온의 방향성 이동은 다음과 같습니다. 전해 해리. 전기분해의 법칙:

가스에서 - 형성된 자유 이온과 전자의 방향성 이동

결과 이온화;

- 반도체에서 - 자유 전자와 정공의 방향성 운동;

17) 자석:

전자석;

영구적인:

자연스러운;

인공의.

18) 하전된 입자 주변, 즉 전류가 흐르는 도체 주변에는 자기장.

19) 자기장- 움직이는 하전 입자나 물체 주위에 존재하고 이 필드에서 움직이는 다른 하전 입자나 물체에 어떤 힘으로 작용하는 특별한 형태의 물질입니다.

20) 자기장선- 작은 자기 화살표의 축이 자기장에 설정되는 조건부 선:

자기장 선의 방향은 자기 바늘의 북극이 가리키는 방향과 일치합니다(그림 6 참조).

전류가 흐르는 도체의 자기력선 방향은 다음을 사용하여 결정할 수 있습니다. 오른손 법칙또는 김렛 규칙(그림 7 참조);

자기선은 북극에서 나와 남극으로 들어갑니다.

자기장선은 항상 닫혀있습니다.

21) 자기장에서 전류가 흐르는 도체가 작용합니다. 암페어 전력. 그 방향이 정해져 있다 왼손 법칙(그림 8 참조)

쌀. 7. 오른손 법칙과 김렛 법칙

쌀. 8. 왼손 법칙

22) 현상 전자기 유도- 교류 자기장에 의해 공간에서 전기장이 생성되는 현상.

이번 수업에서 우리는 기억했습니다. 다양한 사실, 이전에 연구한 전자기 현상에 대해 설명하고 세계의 일반적인 전자기 그림에 대해서도 논의했습니다.

실험실 밖에서 처음으로 전기 아크가 1845년 파리 국립 오페라에서 떠오르는 태양의 효과를 재현하기 위해 사용되었습니다.

태국에서는 송전선 건설 과정에서 문제가 발생했습니다. 첫 번째는 전기 기술자를 모방하는 원숭이가 극을 따라 전선 위로 올라가서 혼란스러워서 단락을 일으킨다는 사실에 관한 것입니다. 코끼리는 땅에서 지지대를 찢으면서 두 번째 문제를 제시했습니다.

지구 자기장은 주기적으로 극성을 변경하여 5~10,000년 동안 지속되는 장기적 변동을 만들고, 백만년 동안 2~3회 완전히 방향이 변경됩니다(자극 위치 변경). 이것은 먼 시대의 퇴적암과 화산암의 "얼어붙은" 자기장에 의해 입증됩니다. 그러나 지구의 지자기장은 혼란스러운 변화를 일으키지 않고 일정한 일정을 따릅니다.

고대 문서에는 류머티즘을 앓던 네로 황제가 전기목욕을 받았다는 기록이 남아 있다. 이를 위해 전기 스케이트를 물이 담긴 나무 욕조에 넣었습니다. 그런 목욕을하면서 황제는 방전과 전기장에 노출되었습니다.

지난 세기에 전기 베이비시터는 스위스에서 발명되었습니다. 발명가는 아기 기저귀 아래에 건조 패드로 분리된 두 개의 절연 금속 메쉬를 배치할 것을 제안했습니다. 이 그리드는 저전압 전류원과 전기 벨에 연결되었습니다. 패드가 젖으면 회로가 닫히고 벨이 엄마에게 기저귀를 갈아주라고 알려줍니다.

겨울에 심한 서리가 내리는 러시아 지역에서는 저온에서 석유 제품의 점도가 너무 높기 때문에 철도 탱크에서 석유 제품을 배출하는 문제가 발생합니다. 극동 연구소의 과학자들은 탱크를 증기로 가열하는 데 약 15톤의 연료가 필요하기 때문에 에너지 비용을 크게 줄일 수 있는 탱크의 전기 유도 가열 기술(그림 9 참조)을 개발했습니다.

쌀. 9. 탱크의 전기 유도 가열

을 위한 긴급 상황난방 및 급수 시스템이 동결될 때 파이프라인의 신속한 가열과 높은 작업 안전성을 보장하기 위해 휴대용 전기 유도 도구가 개발되었습니다.

사용한 탄약통이나 탄약통에도 무기에 넣은 사람의 지문이 남아 있습니다. 이러한 인쇄물은 Saratov Law Institute의 전문가가 개발한 방법으로 식별할 수 있습니다. 슬리브나 카트리지를 전극으로 전기장에 놓으면 진공 상태에서 얇은 금속막이 증착되고 식별 가능한 인쇄물이 그 위에 표시됩니다.

작업 1

다음 그림 중 자석의 극을 올바르게 나타내는 것은 무엇입니까(그림 10 참조)?

쌀. 10. 문제에 대한 그림

해결책

영구 자석의 자력선은 북극 자극에서 시작하여 자석 자체 외부의 남쪽에서 끝나는 선입니다. 자석 내부에서 이 선은 닫혀 있지만 이미 남극에서 북극 자극으로 향하고 있습니다.

첫 번째 그림에서는 자력선이 남극에서 북쪽으로 향하기 때문에 극이 잘못 표시됩니다.

두 번째 그림에서는 자력선이 남극에서 북쪽으로 향하기 때문에 극이 잘못 표시됩니다.

세 번째 그림에서는 자력선이 북극에서 남쪽으로 향하므로 극이 올바르게 표시됩니다.

네 번째 그림에서는 아마도 두 개의 동일한 극을 의미했습니다.

답: 세 번째 그림에는 극이 올바르게 표시되어 있습니다.

이 질문에 직접 답해 보십시오. 이 지점 중 자석의 작용이 가장 강한 지점은 어디이며, 가장 작은 지점은 어디입니까(그림 11 참조)?

쌀. 11. 문제에 대한 그림

영구 자석 근처 공간에 자력선이 어떻게 분포되어 있는지 기억하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.

  1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / 에드. Orlova V.A., Roizena I.I. 물리학 8. -M.: Mnemosyne.
  2. Peryshkin A.V. 물리학 8. - M.: Bustard, 2010.
  3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. 물리학 8. -M.: 깨달음.
  1. 클래스-fizika.narod.ru ().
  2. Click.ru ().
  3. Click.ru ().

숙제

  1. 지구 자기장의 존재를 확인하는 것은 무엇입니까?
  2. 자력선을 정의합니다. 직류 자기선, 전류가 흐르는 코일이란 무엇입니까?
  3. 과학이 세계의 전자기적 그림을 창조하게 된 이유는 무엇입니까?
  4. 암페어 전력. 왼손 법칙.
  5. 길이 10m, 단면적 2mm2의 철 도체에 12mV의 전압이 인가됩니다. 도체를 통해 흐르는 전류의 세기는 얼마인가?
  6. 저항이 200Ω과 400Ω인 전기 램프는 병렬로 연결되어 전류원에 연결됩니다. 열량은 어떤 관련이 있습니까? 큐 1과 큐 2개의 램프가 동시에 방출됩니까?

이 강의에서는 "전자기장"을 주제로 "전자기장"의 개념, 그 표현의 특징 및이 필드의 매개 변수에 대해 논의합니다.

우리는 계속 이야기하고 있습니다 휴대전화. 신호는 어떻게 전송되나요? 화성으로 날아간 우주정거장에서 신호는 어떻게 전송되나요? 공허 속에서? 예, 실체가 없을 수도 있지만 이것도 공허함이 아니며 신호가 전달되는 다른 것이 있습니다. 이것을 전자기장이라고 합니다. 이것은 직접적으로 관찰할 수 있는 것이 아니라 실제 자연의 대상이다.

소리 신호가 공기와 같은 물질의 매개변수 변경인 경우(그림 1), 무선 신호는 EM 필드의 매개변수 변경입니다.

쌀. 1. 배포 음파공중에

"전기"와 "자기"라는 단어는 우리에게 분명합니다. 우리는 이미 전기 현상 (그림 2)과 자기 현상 (그림 3)을 별도로 연구했지만 그렇다면 왜 전자기장에 대해 이야기하고 있습니까? 오늘 우리는 그것을 알아낼 것입니다.

쌀. 2. 전기장

쌀. 3. 자기장

전자기 현상의 예.

전자레인지에서는 전하에 작용하는 강력하고 가장 중요하게 매우 빠르게 변화하는 전자기장이 생성됩니다. 그리고 우리가 알고 있듯이 물질의 원자와 분자에는 전하가 포함되어 있습니다(그림 4). 이곳은 전자기장이 작용하여 분자가 더 빠르게 움직이도록 강제합니다(그림 5). 온도가 상승하고 음식이 가열됩니다. X선, 자외선, 가시광선은 동일한 성질을 가지고 있습니다.

쌀. 4. 물 분자는 쌍극자이다

쌀. 5. 전하를 띠는 분자의 움직임

마이크로파에서 전자기장은 가열에 사용되는 물질에 에너지를 전달하고, 가시광선은 수용체를 활성화하는 데 사용되는 눈 수용체에 에너지를 전달하며(그림 6), 자외선 에너지는 피부의 멜라닌(일광화상, 그림 7)과 X선 에너지로 인해 필름이 검게 변하며, 그 위에 골격의 이미지를 볼 수 있습니다(그림 8). 이 모든 경우의 전자기장은 다른 매개변수를 가지므로 다른 효과를 갖습니다.

쌀. 6. 가시 광선 에너지에 의한 안구 수용체 활성화의 조건부 계획

쌀. 7. 피부 태닝

쌀. 8. 엑스레이 하에서 필름이 검게 변하는 현상

그래서 우리는 전자기장을 생각보다 훨씬 더 자주 접하고, 그와 관련된 현상에 오랫동안 익숙해져 왔습니다.

따라서 우리는 전하 주위에 전기장이 발생한다는 것을 알고 있습니다(그림 9). 여기에서는 모든 것이 명확합니다.

쌀. 9. 전하 주변의 전기장

전하가 움직이면 우리가 연구한 대로 그 주위에 자기장이 발생합니다(그림 10). 여기서 이미 질문이 제기됩니다. 전하가 움직이고 주변에 전기장이 있으며 자기장은 그것과 어떤 관련이 있습니까? 또 하나의 질문이 있습니다. "전하가 이동 중입니다."라고 말합니다. 그러나 결국 모션은 상대적이며 한 기준 프레임에서는 움직일 수 있고 다른 기준 프레임에서는 정지할 수 있습니다(그림 11). 그렇다면 한 기준 틀에는 자기장이 존재하지만 다른 기준 틀에는 존재하지 않습니까? 그러나 참조 시스템의 선택에 따라 해당 필드가 존재하지 않거나 존재하지 않아야 합니다.

쌀. 10. 움직이는 전하 주변의 자기장

쌀. 11. 전하 이동의 상대성

사실은 단일 전자기장이 있고 단일 소스, 즉 전하를 가지고 있다는 것입니다. 두 가지 구성 요소가 있습니다. 전기장과 자기장은 별도의 표현이며 단일 전자기장의 별도 구성 요소이며 서로 다른 기준 시스템에서 다르게 나타납니다(그림 12).

쌀. 12. 전자기장의 발현

전기장만 나타나거나 자기장만 나타나거나 두 가지가 동시에 나타나는 기준 프레임을 선택할 수 있습니다. 그러나 전기 성분과 자기 성분이 모두 0이 되는 기준 틀, 즉 전자기장이 더 이상 존재하지 않는 기준 틀을 선택할 수는 없습니다.

참조 시스템에 따라 필드의 한 구성 요소나 다른 구성 요소 또는 둘 다를 볼 수 있습니다. 이는 원 안의 신체 움직임과 같습니다. 위에서 이러한 신체를 보면 원의 움직임을 볼 수 있으며(그림 13), 측면에서 보면 세그먼트를 따라 진동하는 것을 볼 수 있습니다(그림 13). 14). 좌표축에 대한 각 투영에서 원형 운동은 진동입니다.

쌀. 13. 원을 그리며 몸의 움직임

쌀. 14. 세그먼트를 따른 신체의 진동

쌀. 15. 좌표축에 원 운동 투영

또 다른 비유는 피라미드를 평면에 투영하는 것입니다. 삼각형이나 사각형으로 투영할 수 있습니다. 비행기에서 이들은 완전히 다른 수치이지만 이 모든 것은 다른 측면에서 보이는 피라미드입니다. 그러나 피라미드가 완전히 사라지는 각도는 없습니다. 모양은 정사각형이나 삼각형에 더 가깝습니다(그림 16).

쌀. 16. 평면에 피라미드 투영

전류가 흐르는 도체를 고려하십시오. 그 안에서 음전하는 양전하로 보상되며 주변의 전기장은 0입니다 (그림 17). 자기장은 0이 아닙니다(그림 18). 전류가 흐르는 도체 주위에 자기장이 발생하는 것을 고려했습니다. 우리는 전류를 형성하는 전자가 움직이지 않는 기준 프레임을 선택합니다. 그러나 전자에 대한 기준 틀에서는 도체의 양으로 하전된 이온이 반대 방향으로 움직일 것입니다. 즉, 자기장이 여전히 발생합니다(그림 18).

쌀. 17. 전기장이 0인 전류가 흐르는 도체

쌀. 18. 전류가 흐르는 도체 주위의 자기장

전자가 진공 상태에 있다면 이 기준계에서는 양전하에 의해 보상되지 않기 때문에 주위에 전기장이 발생하지만 자기장은 존재하지 않습니다(그림 19).

쌀. 19. 진공에서 전자 주변의 전기장

또 다른 예를 생각해 봅시다. 영구 자석을 사용하십시오. 주변에는 자기장이 있지만 전기장은 없습니다. 실제로 양성자와 전자의 전기장이 보상되기 때문이다(그림 20).

쌀. 20. 영구자석 주변의 자기장

자석이 움직이는 기준틀을 살펴보겠습니다. 움직이는 영구 자석 주위에 소용돌이 전기장이 나타납니다(그림 21). 그것을 식별하는 방법? 자석의 경로에 금속 링(주어진 기준계에 고정되어 있음)을 배치해 보겠습니다. 전류가 나타납니다. 이것은 전자기 유도의 잘 알려진 현상입니다. 자속이 변하면 전기장이 발생하여 전하가 이동하여 전류가 나타납니다 (그림 22). 한 기준 틀에는 전기장이 없지만 다른 기준 틀에는 전기장이 나타납니다.

쌀. 21. 움직이는 영구자석 주변의 소용돌이 전기장

쌀. 22. 전자기 유도 현상

영구 자석의 자기장

어떤 물질이든 핵 주위를 돌고 있는 전자는 원을 그리며 흐르는 작은 전류로 생각할 수 있습니다(그림 23). 이는 주변에 자기장이 있다는 것을 의미합니다. 물질이 자화되지 않으면 전자의 회전 평면은 임의로 방향이 지정되고 개별 전자의 자기장은 무작위로 방향이 지정되므로 서로 보상됩니다.

쌀. 23. 핵 주위의 전자 회전 표현

자성체에서는 정확히 같은 방향으로 향하는 전자의 회전 평면입니다(그림 24). 따라서 모든 전자의 자기장이 합산되고 전체 자석 규모에서 0이 아닌 자기장이 얻어집니다.

쌀. 24. 자성체 내 전자의 회전

영구 자석 주변에는 자기장이 있거나 오히려 전자기장의 자기 구성 요소가 있습니다(그림 25). 자기 성분이 무효화되고 자석이 그 특성을 잃는 기준 틀을 찾을 수 있습니까? 아직도 아니야. 실제로 전자는 동일한 평면에서 회전하지만(그림 24 참조), 어떤 순간에도 전자 속도는 같은 방향으로 향하지 않습니다(그림 26). 따라서 모두 얼어붙고 자기장이 사라지는 기준틀을 찾는 것은 불가능합니다.

쌀. 25. 영구자석 주변의 자기장

따라서 전기장과 자기장은 단일 전자기장의 서로 다른 표현입니다. 우주의 특정 지점에는 자기장만 있거나 전기장만 있다고 말할 수는 없습니다. 둘 중 하나가 있을 수 있습니다. 그것은 모두 우리가 이 점을 고려하는 기준 틀에 달려 있습니다.

이전에는 왜 전기장과 자기장을 따로 이야기했습니까? 첫째, 그것은 역사적으로 일어났습니다. 사람들은 오랫동안 자석에 대해 알고 있었고, 모피가 호박에 전기가 흐르는 것을 오랫동안 관찰해 왔으며, 이러한 현상이 동일한 성격을 가지고 있다고 아무도 추측하지 못했습니다. 둘째, 편리한 모델입니다. 전기적 요소와 자기적 요소 사이의 관계에 관심이 없는 문제에서는 두 요소를 별도로 고려하는 것이 편리합니다. 주어진 기준 틀에서 정지해 있는 두 전하는 전기장을 통해 상호 작용합니다. 우리는 쿨롱의 법칙을 그들에게 적용합니다. 우리는 동일한 전자가 어떤 기준 틀에서 움직여 자기장을 생성할 수 있다는 사실에 관심이 없으며 성공적으로 문제를 해결합니다(그림 27).

쌀. 27. 쿨롱의 법칙

움직이는 전하에 대한 자기장의 작용은 다른 모델에서 고려되며, 적용 범위 내에서 여러 문제를 해결하는 데에도 효과적입니다(그림 28).

쌀. 28. 왼손 법칙

전자기장의 구성 요소가 어떻게 상호 연결되어 있는지 이해해 봅시다.

정확한 관계는 다소 복잡하다는 점에 유의해야 합니다. 영국의 물리학자 제임스 맥스웰이 개발했습니다. 그는 대학에서 연구되고 고등 수학에 대한 지식이 필요한 유명한 4개의 맥스웰 방정식(그림 29)을 도출했습니다. 물론, 우리는 그것들을 연구하지는 않을 것이지만, 여러 가지로 간단한 단어그들이 무엇을 의미하는지 알아 봅시다.

쌀. 29. 맥스웰 방정식

Maxwell은 모든 현상을 단순히 질적으로 설명하는 다른 물리학자인 Faraday (그림 30)의 작업에 의존했습니다. 그는 Maxwell에게 많은 도움이 된 메모인 그림(그림 31)을 만들었습니다.

쌀. 31. Michael Faraday의 그림 중 Electricity(1852)

패러데이는 전자기 유도 현상을 발견했습니다(그림 32). 그것이 무엇인지 기억합시다. 교류 자기장은 도체에 유도 EMF를 생성합니다. 즉, 교류 자기장(예, 이 경우 전하가 아님)이 전기장을 생성합니다. 이 전기장은 소용돌이입니다. 즉, 그 선이 닫혀 있습니다(그림 33).

쌀. 32. 실험을 위해 Michael Faraday가 그린 그림

쌀. 33. 도체의 EMF 유도

또한 우리는 움직이는 전하에 의해 자기장이 생성된다는 것을 알고 있습니다. 교류 전기장에 의해 생성된다고 말하는 것이 더 정확할 것입니다. 전하가 이동하면 각 지점의 전기장이 변하고, 이 변화가 자기장을 생성한다(그림 34).

쌀. 34. 자기장의 출현

커패시터 플레이트 사이에 자기장이 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 충전 또는 방전되면 플레이트 사이에 교류 전기장이 생성되고, 이는 다시 자기장을 생성합니다. 이 경우 자기력선은 전기력선에 수직인 평면에 놓이게 됩니다(그림 35).

쌀. 35. 커패시터 플레이트 사이에 자기장이 나타나는 현상

이제 Maxwell의 방정식(그림 29)을 살펴보겠습니다. 아래에서는 친숙함을 위해 약간의 디코딩이 제공됩니다.

아이콘(발산)은 수학 연산자로, 소스가 있는 필드의 구성 요소, 즉 필드 선이 무언가에서 시작하고 끝나는 것을 강조합니다. 두 번째 방정식을 살펴보십시오. 자기장의 이 구성 요소는 0입니다. 자기장의 선은 어떤 것에서도 시작하거나 끝나지 않으며 자기 전하는 없습니다. 첫 번째 방정식을 살펴보세요. 전기장의 이 구성 요소는 전하 밀도에 비례합니다. 전기장은 전하에 의해 생성됩니다.

가장 흥미로운 것은 다음 두 방정식입니다. 아이콘(로터)은 필드의 소용돌이 구성요소를 강조하는 수학 연산자입니다. 세 번째 방정식은 소용돌이 전기장이 시간에 따라 변하는 자기장에 의해 생성된다는 것을 의미합니다(미분은 수학에서 알 수 있듯이 자기장의 변화율을 의미합니다). 즉, 우리는 전자기 유도에 대해 이야기하고 있습니다.

네 번째 방정식은 비례 계수에 주의를 기울이지 않으면 볼텍스 자기장이 다음과 같이 변경됨을 보여줍니다. 전기장, 그리고 전기 충격( - 전류 밀도). 우리는 우리가 잘 알고 있는 것에 대해 이야기하고 있습니다. 자기장은 움직이는 전하에 의해 생성됩니다.

보시다시피, 교류 자기장은 교류 전기장을 생성할 수 있고, 교류 전기장은 차례로 교류 자기장을 생성하는 식입니다(그림 36).

쌀. 36. 교류 자기장은 교류 전기장을 생성할 수 있으며 그 반대도 마찬가지입니다.

그 결과, 공간에 전자기파가 형성될 수 있습니다(그림 37). 이 파동에는 전파, 가시 광선, 자외선 등 다양한 표현이 있습니다. 이에 대해서는 다음 강의에서 이야기하겠습니다.

쌀. 37. 전자파

서지

  1. Kasyanov V.A. 물리학. 11학년: Proc. 일반 교육용 기관. -M .: Bustard, 2005.
  2. Myakishev G.Ya. 물리학: Proc. 11셀용. 일반 교육 기관. - M .: 교육, 2010.
  1. 인터넷 포털 "studopedia.su"()
  2. 인터넷 포털 "worldofschool.ru"()

숙제

  1. TV의 키네스코프에서 생성된 스트림에서 균일하게 움직이는 전자 중 하나와 관련된 기준 프레임에서 자기장을 감지하는 것이 가능합니까?
  2. 주어진 기준계에서 일정한 속도로 움직이는 전자 주위에 어떤 장이 발생합니까?
  3. 정전기로 충전된 움직이지 않는 호박 주위에서 어떤 필드를 찾을 수 있습니까? 이사 중이신가요? 답변을 정당화하십시오.