Založ si blog

Elektromagnetizmus IV

Pokračujem v mojich apolitických nezaujímavých blogoch o elektromagnetizme.

Predstavme si drôt kde sa budú elektrické elementárne náboje stláčať a uvoľňovať striedavo. Okolo drôtu bude vznikať zmena magnetickej indukcie pretože keď sa elektrické elementárne náboje budú striedavo uvoľňovať a stláčať tak zároveň sa budú pohybovať. Na začiatku drôtu bude viac elementárnych nábojov ako na konci drôtu. Znamená to, že medzi koncami drôtu bude zmena intenzity elektrického poľa. Je to systém vysielacej antény.  Zmena intenzity elektrického poľa a zmena magnetickej indukcie bude prebiehať súčasne. Vzniká elektromagnetické pole ktoré sa šíry kolmo na elektrické aj magnetické pole. Energia sa ktorá odtrhne od antény sa bude šíriť vo vlnách. Zmeny elektrickej intenzity a zmeny magnetickej indukcie v elektromagnetickom poli sa navzájom generujú.. Zmena elektrickej intenzity na čase vyvolá zmenu magnetickej indukcie na dráhe a tá zároveň vyvolá zmenu elektrickej intenzity na dráhe. Zmenu magnetickej indukcie ΔB si odvodíme z rovnice  Vložíme do rovnice

za ΔB dosadíme

Keď nedáme znamienko mínus tak dostaneme rovnicu

Zapísaním do parciálnej derivácie dostaneme vzorec

Rovnicu pre magnetizáciu

musíme vložiť zápornú, vysvetlím na konci prečo.

Tak isto zmena indukcie B na čase vyvolá zmenu intenzity E na dráhe a tá znovu vytvorí magnetickú indukciu na dráhe.
Dostaneme rovnice podobnej vlnovej rovnici, ktorá má tvar
Y je výška vlny, v je rýchlosť vlny, dz je element vzdialenosi na dráhe po ktorej sa vlna pohybuje a dt je element času, K je vlnová konštanta a ω je uhlová rýchlosť. Vlnovú konštantu môžeme prirovnať k obrátenej hodnote rýchlosti krát čas podľa vzorca K=1/s=1/v·t. s je vzdialenosť ktorú prejde bod pri rýchlosti v za daný čas t. Miesto 1 uvažujeme hodnotu , miesto dráhy s uvažujeme vlnovú dĺžku λ.a miesto času t uvažujeme periódu T. Z toho sa dá odvodiť rýchlosť vlny podľa vzorca

V našom prípade obe  rovnice splňujú podmieku

Keby sme rovnicu pre magnetizáciu dali kladnú tak nám vychádza záporná rýchlosť. Ale nemôžeme si upravovať rovnicu tak ako sa nám zachce. Keď sme dali ΔB/Δx, znamená to, že keď bude intenzita elektrického poľa nadobúdať kladné hodnoty tak magnetická indukcia bude nadobúdať záporné hodnoty. Dole je graf elektromagnetickej vlny šíriacej sa do prostredia. Tam je to pekne vidno. Na vodorovnej osi vľavo od zvislej osi sú hodnoty záporné. Na zvislej osi smerom hore od vodorovnej osi sú hodnoty kladné. Preto vkladáme do rovnice zmenu magnetickej indukciu zápornú. Keď rastie elektrická intenzita do kladnej hodnoty tak magnetická indukcia nadobúda záporné hodnoty. Ale magnetické pole je otočené o 90° dozadu.

Tak sme sa dopracovali k rýchlosti svetla

Rýchlosť elektromagnetických vĺn môžeme vypočítať aj bez parciálnych rovníc. Podľa rovnice kde sme vložili za ΔB

Môžeme odvodiť rovniceKeďže hodnoty ε0 a µ0 sa nemenia rýchlosť elektromagnetických vĺn vo vákuu c je stála. V tom čase sa merala rýchlosť svetla. nameraná bola vyše 300000 km/s. Maxwellovi vyšla približne rovnaká hodnota 299 792,458 km/s. Ešte nevedel, že rýchlosť elektromagnetických vĺn je aj rýchlosť svetla, pretože vtedajšie meranie bolo nepresné ale predpokladal, že rýchlosť elektromagnetických vĺn bude približne taká veľká ako rýchlosť svetla. Bolo treba aj dokázať tvrdenie o existencii elektromagnetických vĺn. Znamenalo to vyrobiť ich a detekovať ich. Nabudúce o tom napíšem blog.

Elektromagnetizmus VI/2

19.11.2019

Faraday robil pokusy s dvoma cievkami ktoré boli stočené spoločne na jednom jadre. Na jednu cievku pripojil napätie cez reostat, (premenlivý odpor. Keď menil odpor menil sa aj prúd v prvej cievke. viac »

Elektromagnetizmus VI

19.11.2019

Pokračujem v blogoch o elektromagnetizme. Nemajú síce nič spoločné s aktuálnou politickou situáciou ale dúfam, že si to niekto prečíta Vrátim sa k striedavým prúdom Pri striedavom prúde viac »

Elektromagnetizmus V

12.11.2019

Pokračujem v mojich nezaujímavých, apolitických blogoch o elektromagnetizme Vrátim sa k magnetizmu Elektromagnetická cievka má tzv. vlastnú indukčnosť. Keby sme menili indukčný tok zmenou prúdu viac »

Princ Andrew na archívnom zábere.

Princ Andrew sa vzdal svojich oficiálnych povinností

20.11.2019 23:38

Princ uviedol, že si uvedomil, že jeho priateľstvo s finančníkom Epsteinom "vážne narušovalo" prácu kráľovskej rodiny.

pyrotechnika, delobuchy

Explózia v sklade s pyrotechnikou si vyžiadala 4 obete a zranených

20.11.2019 23:08

Výbuch nastal v sklade rodinnej firmy Costa vyrábajúcej zábavnú pyrotechniku v sicílskom meste Barcellona Pozzo di Gotto.

izrael benny ganc

Bennymu Gancovi sa nepodarilo zostaviť vládu

20.11.2019 21:29

V Izraeli sa tak s najväčšou pravdepodobnosťou budú konať ďalšie parlamentné voľby.

dane, odvody, účtovník, peniaze

Ťahanica o peniaze. Štát a Taliani si vyčísľujú účty za tunel Višňové

20.11.2019 20:38

Národná diaľničná spoločnosť očakáva, že po vyčíslení všetkých vzájomných nárokov pri tuneli Višňové bude doplácať bývalý zhotoviteľ a nie ona.