Vođenje elektromagnetnih valova

7/25/2019 Voenje elektromagnetnih valova

1/9

UVOD

Val je svaka fizikalna veliina koja se u mijenja u vremenu tako da se stjee dojamirenja u prostoru. kotski fiziar Maxwel, u 19. stoljeu, iznio je teoriju o elektroma netnimvalovima, a njemaki fiziar !ertz eksperimentalnim je putem i dokazao irenjeelektroma netni" valova. #o su valovi koji se ire titranjem elektrino i ma netno polja teza nji"ovo irenje nije potre$no nikakvo sredstvo % ire se i u vakuumu. &lektrino i ma netno

polje titraju me'uso$no okomito, a okomito na nji" iri se elektroma netni val.&lektroma netni val je transverzalni val koji se iri vakuumom $rzinom od ()) ))) km*s.

+mjetno stvoreni elektroma netski val nastaje jer se oko vodia kojim tee elektrinastruja stvara ma netsko polje, dok se na krajevima vodia kojim tee elektrina struja indu iraelektrini napon. +slijed ti" pojava dolazi do pro-imanja elektrino i ma netsko polja pa tonovo polje zovemo zajednikim imenom elektroma netsko polje. &lektroma netski valovi pose$an su o$lik elektroma netsko polja.

so$ine elektroma netsko zraenja zavise od nje ove valne du-ine i kao takve sedijele na elektrine, radio i mikro%valove, zatim na infra rvenu, vidljivu i ultralju$iastusvijetlost, /%zrake i ama zrake. &lektroma netni valovi, valne duljine vee od svjetlosti suinfra rveno zraenje i radiovalovi, a manje valne duljine od svjetlosti su ultralju$iasto,rend ensko i ama zraenje. 0nfra rveno zraenje naziva se jo i toplinsko zraenje i isijavaju

a za rijana tijela. adiovalovi slu-e za prijenos radio i televizijski" si nala.+ltralju$iasto ili ultraviolentno zraenje, poznato kao +V, na ko-i izaziva rvenilo i

tamnu $oju. 2rekomjerno izla anje tom zraenju mo-e dovesti do opeklina i raka ko-e. 3raea 4un e i kvar ne lampe. d +V zraenja titi nas ozonski omota koji se nalazi u visokim

slojevima atmosfere. end ensko zraenje ili / zrake otkrio je njemaki fiziar ont en i zato otkrie do$io prvu 5o$elovu na radu za fiziku. / zrake prolaze kroz tkivo te se koriste umedi ini za snimanje unutarnji" or ana i kosti. 6ama zraenjem se prenosi velika ener ija te je ono najprodornije. Mo-e unititi stani e -ivi" $ia pa je opasno. 7oristi se za unitavanjeo$oljeli", tumorski" stani a tkiva.


2/9

1. UVODNO O ELEKTROMAGNETNIM VALOVIMA

&lektroma netsko zraenje je prijenos ener ije putem esti e ili valova. 3raenje koje

se prenosi putem esti a 8neutron, proton, mezoni i dr. naziva se korpuskularno zraenje, aono koje se prenosi u o$liku valova zove se elektroma netno zraenje. :esti e kojekvantifi iraju elektroma netsko zraenje su fotoni.

3raenje mo-e $iti ionizirajue i neionizirajue. 0onizirajue zraenje je o$lik ener ije, poput svjetlosti ili topline. +kljuuje esti e i zrake koje emitiraju radioaktivni materijali,zvijezde, visokonaposka oprema i nuklearni reaktori. Veina ionizirajue zraenja je prirodna pojava, a dio je proizvod ljudski" aktivnosti. Vrste ionizirajue zraenja koje su va-ne zazdravlje su; alfa esti e, $eta esti e, ama zrake i /%zrake.

?) nm , infra rveno zraenje 8valne duljine>?) nm%1 mm , radio%frekven ijsko zraenje 8frekven ije 1) k!z%()) 6!z , elektroma netna polja niski" frekven ija 8frekven ije )%1) k!z i lasersko zraenje. 0zvore neionizirajui"zraenja koristimo i sreemo u svakodnevnom -ivotu, poevi od prostora u kojem -ivimo iradimo, do suvremeni" sredstava komunika ije, i svi su nastali ljudskom djelatnou. vi seizvori dijele na;

prirodne izvore;

% &lektrina i ma netna polja koja stvara 3emlja svojim ma netizmom%


3/9

% @alekovodi i trafostani e u svom neposrednom okru-enju stvaraju ma netnozraenje ija induk ija iznosi od C,) D# pa i vie od 1)) D#, a na udaljenosti od 8C) A 1)) mte vrijednosti na lo opadaju.

% &lektrina polja ispod dalekovoda, na visini 1 m od zemlje, dosti-u vrijednosti od ),EkV*m pa i vie od 1) kV*m.

% 2oslovne z rade A z$o instalirani" elektrini" ure'aja i elektronski" sklopova prisutna su elektroma netska polja.

transportna sredstva

% Motorna vozila A elektroma netna polja od ure'aja za paljenje orive smjese umotoru i uslijed rada elektromotora, navi a ijski ure'aji 8satelitsko vo'enje

% )) n#, odnosno 1) V*m.

% 2erili e ru$lja; B do ?,= D# 8razmak; 1 m% &lektrine peni e; =) V*m% !ladnjak; () V*m% +sisiva; do B) D#%


4/9

4lika1. 4pektar elektroma netni" valova

1.1. Svojstva elektromagnetsk ! valova

&lektroma netski valovi imaju etiri va-na svojstva.1. 3a razliku od ostali" valova koji se ire nekim sredstvom, elektroma netski se

valovi mo u iriti vakuumom.B.#itrajua elektrina i ma netska polja u linearno polariziranom elektroma netskom

valu su u fazi.(. 4mjerovi elektrino a i ma netno polja u elektroma netskom valu okomiti su

jedan na dru i i o$a su okomita na smjer irenja vala, to i" ini transverzalnim valovima.=. Frzina elektroma netski" valova ovisi samo o elektrinim i ma netnim svojstvima

medija kojim se ire, a ne ovise o amplitudi elektroma netno polja.3a razliku od veine ostali" valova, za irenje elektroma netski" valova nije potre$an

medij 8npr. zrak, voda, valovod i sl. . 5a putu kojem se elektroma netski valovi ire netre$aju titrati esti e neko medija, ne o pri irenju elektroma netsko vala titraju elektrina ima netska polja. &lektroma netske valove stvaraju elektrini na$oji koji se i$ajuak elerirano.


5/9

". VO#EN$E ELEKTROMAGNETNI% VALOVA

Bi E

E i B

=

=

)

)

=

=

B

D

Vo'enje i prijenos elektroma netsko vala mo-e se ostvaritiupljom metalnom ijevi, uz uvjet da presjek ijevi i valna duljina $udu u odre'enoj ovisnosti A valovod. azmatramo Maxwellove jednad-$e u upljem metalnom ilindru stalno popreno presjeka, os ilindra je du- z%osi a xi I su transverzlane koordinate. +nutar ilindra

nema na$oja te uz pretpostavljenu sinusnu ovisnost o vremenu exp8%i t Maxwellove

jednad-$e poprimaju o$lik;

2rimjenom opera ije rotor na jednad-$u za GadaIevu induk iju i Maxwell%


6/9

0z ovako zapisani" jednad-$i mo-e se doi do jednad-$i za transverzalne komponenteelektrino i ma netsko polja izra-ene preko lon itudinalni" komponenti &z i Fz.

z t t z t t t

z t t z t t t

E i Be B E ei z B

Bi E e E Bei z

E

==

==+

98

98

((

((


7/9

a, $ A poprene dimenzije pravokutno valovoda, a m, n $roj valni" poluduljina stojno vala,m u dimenziji a, n u dimenziji presjeka pravokutno valovoda.


8/9

ta velika razlika % u koliini ener ije.


9/9

9

Documents

Vođenje elektromagnetnih valova