Downloaded 25 times
More Related Content
Similar to เรื่อง การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ
เรื่อง การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ
- 1. เรื่อง การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ คณะผู้จัดทา นาย กฤษฎากร บุญมาพิลา นางสาว สุพัทธิดา สีสุข
- 2. การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ เมื่อต่อแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเข้ากับสายอากาศที่ อยู่ในแนวดิ่ง ประจุไฟฟ้าในสายอากาศจะเคลื่อนที่กลับไปมาด้วย ความเร่งในแนวดิ่ง และเนื่องจากประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ด้วยความเร่งจะ แผ่รังสี จึงทาให้เกิดคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้ากระจายออกมาจากสายอากาศ ทุกทิศทาง ยกเว้นทิศที่อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกับสายอากาศ การเกิด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศตั้งฉากกับสายอากาศเป็นดังรูป จากรูป แสดง สายอากาศซึ่งเป็นแท่งโลหะ สองแท่งต่อกับแหล่งกาเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ ถ้าความต่างศักย์เปลี่ยนแปลงกับเวลาในรูปไซน์ จะทาให้ ประจุไฟฟ้าในสายอากาศเคลื่อนที่กลับไปมาในแท่งโลหะทั้งสองและจะ มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระจายออกมาโดยรอบ
- 3.
- 4. เมื่อเวลา แท่งโลหะล่างได้รับประจุไฟฟ้าบวกมากที่สุด ส่วนแท่งโลหะบนได้รับประจุไฟฟ้าลบมากที่สุดทาให้เกิดสนามไฟฟ้า ซึ่ง มีค่ามากที่สุดและมีทิศพุ่งขึนที่จุดP (สนามไฟฟ้าแทนด้วยเวกเตอร์ ้ และใช้สัญลักษณ์เป็นลูกศร) เมื่อเวลาผ่านไป สนามไฟฟ้าจะลดลงทา ให้สนามไฟฟ้าที่เกิดใกล้สายอากาศก็มีค่าลดลงด้วย ในขณะเดียวกัน สนามไฟฟ้าทีมีค่ามากที่สุด ณ เวลา จะเคลื่อนที่จากสายอากาศด้วย ่ ความเร็ว เท่ากัน
- 5. ความเร็วแสงและเมื่อประจุไฟฟ้าเป็นกลาง ณ เวลา( แทนคาบ ซึ่งเป็นเวลาทีประจุไฟฟ้าในแท่งโลหะทังสองเคลื่อนที่กลับไปมา ่ ้ ครบรอบ) ดังรูป 2 (ข) ขณะนี้สนามไฟฟ้าที่จุด P จะลดลงเป็นศูนย์เมือ ่ เวลาผ่านไป แท่งโลหะบนจะมีประจุไฟฟ้าบวกมาก ที่สุดและแท่งโลหะ ล่างจะมีประจุไฟฟ้าลบมากที่สุด สนามไฟฟ้าที่จุด P จึงมีค่ามากที่สุด และมีทิศพุ่งลง ดังรูป 2 (ค) หลังจากนั้นประจุไฟฟ้าในแท่งโลหะจะลด น้อยลงเรื่อย ๆ ในสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นใกล้กับสายอากาศก็จะมีค่า น้อยลง ๆ เช่นกัน ขณะที่สนามไฟฟ้าที่มีค่ามากที่สุด ณ เวลา จะ เคลื่อนที่ออกจากสายอากาศด้วยอัตราเร็วเดียวกับแสง
- 6. ต่อมาเมื่อถึงเวลา ประจุไฟฟ้าในแท่งโลหะทั้งสองเป็นกลาง ทาให้ สนามไฟฟ้าใกล้กับสายอากาศเป็นศูนย์อีกดังรูป 2 (ง) เมื่อเวลาของ การเคลื่อนที่กลับไปมาของประจุไฟฟ้าครบรอบ คือ จะได้สนามไฟฟ้า
- 7. ดังรูป 2 (จ)สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นตามกระบวนการซ้ารอย เดิม เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ครบรอบเสมอ สาหรับ สนามแม่เหล็ก จะ ถูกเหนี่ยวนาให้เกิดขึ้นในทันทีที่มีสนามไฟฟ้า เกิดขึ้น สนามไฟฟ้าทั้ง สองจะมีการ เปลี่ยนแปลงด้วยเฟสตรงกัน ถ้าสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ สนามแม่เหล็กก็เป็นศูนย์ด้วยทิศของสนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็กจะ ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ขณะเดียวกันทิศของสนามทั้งสองก็ตั้งฉากกับทิศ ของความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย คลื่น แม่เหล็กไฟฟ้าจึงเป็นคลื่นตามขวาง
- 9. รูป 3 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยและ ที่ตั้งฉากกัน รูป 4 ผลคูณเชิงเวกเตอร์ ของ และ รูป 3 แสดงสนามแม่เหล็ก ที่เกิดจากการเหนี่ยวนาของสนามไฟฟ้า ที่เปลี่ยนแปลง สนามไฟฟ้า และ สนามแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ไปตามแกน x ด้วยความเร็ว เราอาจหาทิศของ โดยใช้ ผลคูณเชิงเวกเตอร์ของ และ โดยใช้กฎมือขวา ถ้ากานิ้วทั้งสี่ของมือขวาในทิศจาก ไป ผ่าน มุม 90 องศา นิ้วหัวแม่มือจะชี้ทิศของ ดังรูป 4 อาจสรุปสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้ดังนี้ สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก มีทิศตั้งฉากซึ่งกันและกันและตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเสมอ ดังนั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงเป็นคลื่นตามขวาง สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก เป็นฟังก์ชันรูปไซน์ และสนามทั้งสองจะเปลี่ยนแปลงตามเวลา