EMV raksturojums un iegūšana

1. Elektromagnētisko viļņu
(EMV) raksturojums un
iegūšana
P. Puķītis. Fizika 12. klasei: 12.-15. lpp.

2. Sasniedzamie rezultāti
• Izprot elektromagnētisko viļņu rašanos un
izplatīšanos.
• Lieto fizikālo lielumu apzīmējumus, SI mērvienības.
• Lieto decimālos daudzkārtņus.

3. Kurus fizikālos lielumus jāzina?
• Svārstību periods T [s]
• Frekvence ν (nī) [Hz - hercs]
• Ātrums v [m/s – metri sekundē]
• Viļņa garums λ (lamda) [m – metrs]
• Gaismas ātrums c = 3,0·108
[m/s] – formulu lapā
• Kapacitāte C [F - farads]
• Induktivitāte L [Wb/A jeb H - henrijs]

4. Elektriskais un magnētiskais lauks
• Var pastāvēt neatkarīgi viens no otra
– mierā esoša lādēta lodīte ap sevi rada elektrisko lauku
– mierā esošs magnēts ap sevi rada magnētisko lauku
• Mainīgs elektriskais un magnētiskais lauks ir
savstarpēji saistīti:
– mainīgs magnētiskais lauks rada elektrisko lauku
– mainīgs elektriskais lauks rada magnētisko lauku
http://functionspace.com/topic/3580/Physics-using-gifs-

5. Elektromagnētiskais lauks
• Savstarpēji saistīto mainīgo elektrisko un mainīgo
magnētisko lauku, ko nevar atdalīt vienu no otra,
sauc par elektromagnētisko lauku.
• Mainīgam elektomagnētiskajam laukam ir
raksturīga īpašība – izplatīties telpa.
• Mainīgā elektromagnētiskā lauka
izplatīšanos telpā sauc par
elektromagnētiskajiem viļņiem (EMV).

6. EMV īpašības
• Liels izplatīšanās ātrums
– vakuumā 3·108
m/s
– stiklā 2·108
m/s
• Elektromagnētiskie viļņi ir šķērsviļņi:
– elektriskā lauka intensitāte E un magnētiskā lauka
indukcija B svārstās perpendikulāri viļņa
izplatīšanās virzienam,
– E un B vektori atrodas savstarpēji perpendikulārās
plaknēs (skat. nākamo slaidu)

7. https://giphy.com/gifs/body-electric-11UooZSrBKSlCEhttps://giphy.com/gifs/speed-of-light-Ci5thL

8. EMV iegūšana
• Mainīgs elektriskais lauks un
mainīgs magnētiskais lauks rodas
svārstību kontūrā, ja tam piešķir
enerģiju.
• Slēgtā kontūrā posmos ab un cd
strāva I plūst [pretējos virzienos,
tāpēc mainīgie magnētiskie lauki
kompensē viens otru un EMV
nerodas.

9. EMV iegūšana
• Lai kontūrs varētu intensīvi istarot EMV, kad tam
pievadīta enerģija, kontūrs jāpadara vaļējs.
• Vaļēju kontūru sauc par antenu.
1.11. – iztaisno augšējo
kondensatora pievadu;
1.12. – iztaisno apakšējo
kondensatora pievadu;
1.13. – iztaisno spoles tinumu,
iegūstot taisnu vadu;
1.14. – pievieno strāvas avotu
E.
Ieslēdzot / izslēdzot lēdzi,
antenā rodas rimstošas EM
svārstības.

10. EMV iegūšana
• Vaļēju kontūru sauc par simetrisku vibratoru
jeb dipolu.
• Ar šādu antenu 1888. gadā Heinrihs Hercs
pirmo reizi ieguva EM viļņus.
https://www.youtube.com/watch?v=xNTHbiKmwNQ

11. EMV iegūšana
• Intensīvai EMV izstarošanai nepieciešams, lai katras
vibratora vada daļas garums būtu ¼ no viļņa
garuma.
• Polarizēti EMV: simetriskā vibratora izstarotajos
viļņos
– elektriskā lauka intensitātes vektors svārstās paralēli
antenai,
– magnētiskā lauka indulcijas vektors svārstās
perpendikulāri antenai
• Izmanto, piemēram, televīzijā.

12. EMV iegūšana
• Antenas izstaroto viļņu jauda ir tieši
proporcionāla svārstību frekvences ceturtajai
pakāpei
• Izstaroto viļņu jauda ir atkarīga arī no antenas
garuma un izstarotā viļņa garuma attiecības
• λ (lamda) – viļņa garums, m
• v – ātrums, m/s
• T – periods, s
• Ja antenas garums ir mazs, salīdzinot ar viļņa
garumu, antenas izstarotā jauda ir maza.

13. EMV raidītājs
• Lai pievadītu enerģiju, antenai
pievieno
– spoli L2 spraugā starp vibratora daļām
– induktīvi piesaista nerimstošo
svārstību ģeneratora slēgtā svārstību
kontūra spoli L1

14. EMV raidītāja raksturlielumi
–viļņa garums λ
v - EMV izplatīšanās ātrums
–periods T
L – kontūra indutivitāte
C - kpacitāte

15. Puķitis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 12. lpp.

16. Puķitis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi/ 6. lpp.

17. Sasniedzamie rezultāti
• Izprot elektromagnētisko viļņu rašanos un
izplatīšanos.
• Lieto fizikālo lielumu apzīmējumus, SI mērvienības.
• Lieto decimālos daudzkārtņus.

18. Papildus informācijas avoti:
• https://www.fizmix.lv/fiztemas/elektromagnetiskie-vilni-un-svarstibas/elektromagnetiskie-viln
• Вынужденные электромагнитные колебания. Электромагнитные колебания в
контуре - источник радиоволн http://interneturok.ru/physics/11-
klass/belektromagnitnye-kolebaniya-i-volny-b/vynuzhdennye-elektromagnitnye-
kolebaniya-elektromagnitnye-kolebaniya-v-konture-istochnik-radiovoln?
seconds=0&chapter_id=123
• Теория Максвелла http://interneturok.ru/physics/11-klass/belektromagnitnye-
kolebaniya-i-volny-b/teoriya-maksvella?seconds=0&chapter_id=123
• Электромагнитные волны. Опыты Г. Герца. Изобретение радио А. Поповым
• http://interneturok.ru/physics/11-klass/belektromagnitnye-kolebaniya-i-volny-
b/elektromagnitnye-volny-opyty-g-gertsa-izobretenie-radio-a-popovym
Videostundas krievu valodā:

19. JAUTĀJUMI?