Založ si blog

Od Coulomba cez Maxwella až po dnes I.

IPre tento článok bude potrebné viac predstavivosti ale dá sa to pochopiť Píšem to preto aby niektorý pochopili napr. prečo mikrovlnka zohrieva alebo prečo môžu počuť rádio. V minulom blogu som písal že elektrické náboje nám vytvárajú pohybom magnetické pole. Urobíme taký príklad, zoberieme dva elektródy s kruhovým otvorom a jednu dosku (elektródu budeme otáčať. Dosky nám budú tvoriť vzduchový kondenzátor. Do otvorov vložíme magnetku. Kondenzátor pripojíme na väčšie napätie napätie a potom odpojíme. Elektrický náboj sme dodali cez zdroj napätia. Medzi doskami vznikne elektrické pole, tzn. Že tam bude elektrická intenzita Budeme rýchlo otáčať s rotujúcou platňou, (elektródou, magnetka sa vychýli. Vychýli sa pretože je tam pohybujúci elektrický náboj. Rotáciou elektrickej intenzity vytvoríme magnetickú indukciu značená B. Vzorec je rot.E=∂B/∂t. Je to parciálna derivácia, značí ak budeme pohybovať(rotovať elektrickou intenzitou vytvorí sa magnetický tok, resp. magnetická indukcia v priereze ktorá bude závislá od toho ako rýchlo sa bude pohybovať elektrický náboj. Takže sme si vytvorili magnetické pole. Magnetický tok bude kolmy na elektrické pole v kondenzátora. Faraday robil pokus keď otáčal magnet okolo cievky zistil že tade prechádza elektrický prúd. Rotáciou mg. intenzity vytvoril el. prúd vo vodiči. Cievka ktorá by bola umiestnená tak aby magnetický tok ktorý vytvorí rotujúci kondenzátor by prechádzal cez jej jadro. Nič sa nestane keď bude kondenzátor stáť a doska mu bude rotovať nenastane tam zmena magnetického toku. Ale keby sme zároveň otáčali kondenzátorom okolo cievky tak že magnetické pole bude pretínať závity cievky vytvorili by sme vlnu, ako keby sa elektrický náboj pohyboval po šroubovici. Naindukoval by do cievky elektrické striedavé napätie. Cievka by sa začala správať ako anténa. Prúd sa bude prelievať s jednej strany na druhú a bude indukovať elektrické napätie na koncoch cievky. A okolo cievky sa vytvorí magnetické pole. Vzorec bude rotrotE= μ*ε*∂rotB/∂t čo si ďalej môžeme upaviť rotrotE=μ*ε*(∂^2E/∂t^2). Je to druhá parciálna dvojnásobnej rotácie E na čase. Znamená to, ak budeme rotovať elektrickým nábojom po šroubovici tak nám vytvorí magnetické pole a elektrické pole ktoré budú kolmé na seba. Rovnica rotrotE=μ*ε*(∂^2E/∂t^2) je tzv. vlnová rovnica. rotrot E znamená veľkosť vlny, μ*ε*(∂^2E/∂t^2) znamená za aký čas prejde táto vlna pri danej rýchlosti vlny, rýchlosť vlny potom musí byť obrátená pretože čím väčšia rýchlosť tým bude čas vlny kratší. Pretože je to drohá parciálna derivácia musí byť umocnená na druhú. To nám potom vyhovuje 1/μ*ε=v^2. Pri ε0*μ0 je to 1/c^2, c je rýchlosť svetla. Keď si uvedomíme že vlna neostáva pretože na vytvorenie vlny sme potrebovali tak sa bude šíriť určitou rýchlosťu ω/K. K je konštanta v našom prípade K=2 π* ε0*μ0. Potom c^2=ω/2π*ε0*μ0, po úprave je c=(1/ ε0*μ0)^0,5, rýchlosť svetla vo vákuu. Keďže nemáme ideálne prostredie ale má určitú relatívnu permeabilitu potom rýchlosť svetla bude v=(1/ε0*εr*μ0*μr)^0,5. v je rýchlosť svetla v prostredí. Takže aby som to zhrnul, dvojitá rotácia elektrického poľa nám vytvorí elektromagnetickú vlnu ktorá bude mať elektrické a magnetické pole kolmé na seba, vo vákuu sa bude pohybovať rýchlosťou c=299792458 metrov za sekundu. Rýchlejšie vo vákuu sa nemôže šíriť pretože odpor (obrátená hodnota súčtu el. vodivosti a mg vodivosti je vo vákua pre elektromagnetickú vlnu najmenší. Pre signál do prijímačov ale musí byť vlna modulovaná. Mení sa hodnota veľkosť intenzity alebo dĺžka vlny. Pri digitálnom vysielaní sa mení len veľkosť vlny na dva úrovne ale dĺžka vlny sa zachováva. Pri mikrovlnkách je jedna hodnota vlny ale intenzita je vysoká. Toto sú vlny ktoré používame pre prenos signálu, resp. ich vlnová dĺžka je relatívne dlhá. Keďže sa pohybujú rýchlosťou svetla aj svetlo je elektromagnetická vlna s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou. Ak si uvedomíme že elektromagnetická vlna vzniká zmenou elektrickej intenzity tak rotácia elektrického poľa pri veľmi malých vlnách môže vzniknúť iba v malých časticiach hmoty. Od rádiových nastáva mikrovlné, používa sa aj mobiloch infračervené, svetelné ultrafialové, rengenové, a kratšie už môže vznikať len v jadrách atómov to je už nebezpečné pretože preniká do buniek a narušuje molekuly buniek. Dúfam že pochopia niektorý čo to budú čítať, zatiaľ ďakujem tým čo si predchádzajúce časti prečítali. To nie je populárne ako článok o politike ale o pochopení prostredia ktoré nás obklopuje.

Trochu matematiky

22.09.2017

Píšem na svojich blogoch o fyzike a to sa nedá bez určitej znalosti matematiky dokonca aj zapísať nejaký vzťah sa nedá veľmi dobre napr. omocnina. Každý kto vychodil základnú školu počul viac »

Pokrivený priestor

06.09.2017

Pridám zase jeden nudný článok z fyziky aby sa odľahčili politické debaty Albert Einstein komplikovanými výpočtami dospel k záveru, že gravitácia a zrýchlenie je jedno a to isté. Ale keď viac »

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

potrat, interupcia, lekár, nemocnica, gynekológ

Budúci rok sa uskutoční referendum o zrušení zákazu potratov

26.09.2017 21:29

V Írsku sa budú v najbližšom čase konať aj referendá o zrušení zákazu rúhania a o zmene legislatívy v oblasti rozvodov.

predseda parlamentu Andrej Danko

Danko na návšteve v Česku chválil nadštandardné vzťahy medzi krajinami

26.09.2017 19:25

Témou druhého dňa pracovnej cesty slovenskej parlamentnej delegácie v Prahe bolo aj rokovanie s predsedom Senátu Milanom Štechom a stretnutie s krajanmi.

vajíčko, vajíčka, vajcia

Systém rýchleho varovania pri potravinách má byť rýchlejší

26.09.2017 17:25

Európska komisia navrhla vytvorenie špeciálnych kontaktných bodov pre Rýchly systém varovania pre potraviny a krmivá.

Karol Pieta, Bojná, archeológia

Archeológovia objavili železný poklad, Slovania si ho ukryli do pece

26.09.2017 16:50

Zaujímavosťou je, že na peci stál na pôvodnom mieste hlinený hrniec, ktorý prežil vyše 1 100 rokov v neporušenom stave.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 96
Celková čítanosť: 167779x
Priemerná čítanosť článkov: 1748x

Autor blogu

Kategórie